Afstudeeronderzoek automated engineering

Wij feliciteren afstudeerders Nick en Linda met het behalen van hun Hbo-diploma bouwkunde. Afgelopen maanden hebben Nick en Linda binnen ingenieursbureau Verhoeven en Leenders een scriptieonderzoek gedaan naar het modelleren en het berekenen van een funderingspoer door middel van automated engineering. Het onderzoek is afgerond met een mooie 8,1. Hieronder vertellen ze alles over hun onderzoek.

In deze tijd is er veel vraag naar constructieve uitwerkingen. Met automated engineering kunnen de constructieve uitwerkingen sneller worden gemaakt. Meerdere varianten kunnen worden uitgewerkt, waardoor de meest geschikte oplossing op een snelle manier kan worden gevonden. Deze aanleiding was het startpunt voor een afstudeeropdracht naar automated engineering van een funderingspoer op palen. Automated engineering wordt nog weinig toegepast in de bouwsector, omdat er weinig kennis over is. Hierdoor dient er veel tijd geïnvesteerd te worden.

Parametrisch ontwerpen was in ons geval niet alles omvattend waardoor wij gekozen hebben om automated engineering te onderzoeken. Automated engineering is een proces waarbij op basis van parameters automatisch producten worden vervaardigd. Hierbij zijn de producten een 3D-model en een constructieve analyse.

Het afstudeerproces

We zijn het afstudeerproces begonnen met het uitvoeren van analyses. Dit betreft een analyse naar hoe een funderingspoer op palen wordt berekend en gemodelleerd. De constructieve analyse (berekening) kan op twee verschillende manieren worden berekend. Er is gekozen voor de staafwerkmethode, in plaats van de buigtheorie, omdat deze methode meer inzicht geeft in de werking van de constructie. Verder is er onderzoek gedaan naar de onderdelen die een funderingspoer op palen bevat en hoe een funderingsadvies is opgebouwd. Deze analyses zijn samengevat in een constructie analyse die als input dienen voor SysML diagrammen. De SysML diagrammen dienen als uitgangspunt voor het automatisch engineeren van een funderingspoer op palen.

Vervolgens is de meest geschikte software onderzocht voor de casus ‘funderingspoer op palen’. Dit is gedaan voor de modelleersoftware als de rekensoftware. Met deze software is een automated engineering proces opgesteld. De invoer vindt plaats in een spreadsheet. Deze spreadsheet stuurt de rekensoftware RFEM aan die de constructieve analyse samen met de spreadsheet uitvoert. Met de parameters die volgen uit de constructieve analyse en resterende parameters wordt Rhino Grasshopper aangestuurd. Vanuit Rhino Grasshopper wordt in Tekla structures het 3D-model genereerd. In de video hieronder wordt dit proces nog eens uitgelegd.

De resultaten

Het resultaat van ons onderzoek is een automated engineering systeem van een funderingspoer op palen dat in staat is om een LOD400 3D-model te genereren en een constructieve analyse uit te voeren die voldoet aan de eisen van scheurwijdte en sterkte van een funderingspoer op 2, 3 of 4 palen. De koppelingen die wij hebben gemaakt voor dit automated engineering systeem staan in de afbeelding hieronder.

De leermomenten

In ons onderzoek hebben wij veel geleerd over de constructieve uitwerking van een funderingspoer op palen. Dit geldt voor zowel het modelleren als de constructieve analyse. Daarnaast hebben we ook inzicht gekregen in het programmeren om een automated engineering systeem op te kunnen stellen.

De rol van Verhoeven en Leenders

Binnen Ingenieursbureau Verhoeven en Leenders was er al de nodige kennis op het gebied van automated engineering. Er was ook al kennis over het programmeren van een systeem en een visie hoe een systeem opgebouwd kan worden. Dit heeft ons geholpen om een automated engineering systeem van een funderingspoer op palen op te kunnen stellen. Daarnaast is er veel ervaring aanwezig op het gebied van constructieve uitwerkingen van een funderingspoer op palen. Wij hebben hierdoor veel kunnen leren van de collega’s van Ingenieursbureau Verhoeven en Leenders.

Tijdens het afstudeertraject hebben wij goede begeleiding ervaren. Leon Leenders had een duidelijke visie van hoe het automated engineering systeem kan worden opgezet. Deze visie was de leidraad van ons onderzoek, waardoor we het overzicht op het onderzoek niet hebben verloren. De collega’s binnen Ingenieursbureau Verhoeven en Leenders hebben tijdens het afstudeertraject onze vragen beantwoord en het automated engineering systeem getest. Zij hebben feedback gegeven waarmee wij het systeem naar een hoger niveau konden tillen. Hierdoor is het automated engineering systeem afgestemd op de wensen van Ingenieursbureau Verhoeven en Leenders.

Ook geïnteresseerd in een afstudeerproject bij Ingenieursbureau Verhoeven en Leenders? Neem dan contact met ons op via het contactformulier.