Metode

I dette kapittelet skal det gjennomgås noen praktiske eksempler med bruk av parametrisk design på et konkret eksempel.

3.1 Standarder for stabilitetsberegning

Konstruksjonens stabilitet og laster beregnes etter følgende standarder:

Pålitelighet NS-EN 1990:2002+NA:2008 Prosjektering av konstruksjoner

Last NS-EN 1991-1-1:2002+NA:2008 Egenlaster og nyttelaster NS-EN 1991-1-3:2003+NA:2008 Snølaster

NA-EN 1991-1-4:2005+NA:2009 Vindlaster

Stålkonstruksjoner NS-EN 1993-1-1:2005+NA:2008 Prosjektering av stålkonstruksjoner Del 1-1: Allmenne regler og regler for bygninger

NS-EN 1993-1-8:2005+Na:2009 Prosjektering av stålkonstruksjoner Del 1-8: Knutepunkter og forbindelser

21 3.2 Anvendte Digitale verktøy

3.2.1 Rhino

Rhinoceros 3D (Rhino) (Figur 14) er et digitalt,

kommersielt modelleringsverktøy for designere som har mulighet til å visualisere, editere, analysere, animere, oversette og lese NURBS kurver, overflater og volumer (Robert McNeel & Associates 2012b). Programmet benyttes av industridesignere, arkitekter, skipsdesignere, bildesignere og industridesignere. Programmet inneholder

derfor mange muligheter og svært mange utvidelsespakker laget av programleverandøren selv eller tredjepartspartsutviklere. Filformatet som Rhino benytter er «The Rhino file formate»

(.3dm), men programmet er i stand til å lese, lagre, importer og eksporter en rekke andre filformater som.dwg, .dgn .dxf, .stl, .3ds, .skp, .str med mer.

I denne oppgaven benyttes versjon 4.0 av programmet sammen med plug-in-programmet Grasshopper (Robert McNeel & Associates 2011). Grunnen til at Grasshopper er valgt å benyttes i denne oppgaven er at programmet er kostnadsfritt og har mange tredjepartstillegg.

Interessen for programmet er økende. En av fordelene er også at det er en del av

modelleringsprogrammet Rhino og vil av den grunn være svært kompatibelt med dette.

3.2.2 Grasshopper

Grasshopper (GH) (Figur 15) er en plug-in til Rhino utviklet av David Rutten og Robert McNeel &

Associates. Programmet tilbyr et enkelt og visuelt brukergrensesnitt for å programmere og redigere generiske algoritmer. Programmet er utformet slik at Grasshopper lastes inn i Rhino fra kommandolinjen.

Når programmet er lastet inn kommer Grasshopper opp som et eget vindu med funksjoner og arbeidsområde (figur Figur 17). Geometrien er altså synlig som en

forhåndsvisning i Rhino, mens det er i GH relasjonene og matematikken defineres.

Figur 14. Rhino logo Hentet fra:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en-/d/d0/Rhinoceros3d-logo.png

(13.02.2012)

Figur 15. Grasshopper Logo Hentet fra:

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Grasshopper ApplicationBanner.png (13.02.2012)

22 Grasshopper sitt grensesnitt er laget slik at brukeren enkelt kan finne frem til funksjoner, definisjoner, kommandoer med mer uten å kunne programmeringsspråk. En viss forståelse for overordnet programmering er allikevel påkrevd. GH er lett å forstå og komme inn i på den

måten at paletten (Figur 16) i programmet er utstyrt med mange ferdig definerte komponenter med ulike funksjoner som kan kobles sammen.

GH oppfyller kravet til parametriskdesign om at brukeren får en direkte forhåndsvisning av generert geometri. Når brukeren trykker på en GH-definisjon vil disse forhåndsvises med en annen farge. I denne oppgaven er denne fargen satt til grønt.

Figur 16. Figurpaletten i Grasshopper

Figur 17. Rhino på venstreskjerm og Grasshoppervinduet på venstreskjerm

23 Kommandoer og funksjoner i GH blir i teksten referert til som definisjoner. Disse er

komponenter som settes ut i programmet og kobles av hensiktsmessig sammen av brukeren for å sette sammen og utføre kommandoene. Definisjonene utføres i den sekvensen de er koblet sammen uavhengig av plassering i vinduet.

3.2.3 Tredjeparts Grasshopper definisjoner

Følgende tredjeparts GH-definisjoner benyttes i denne oppgaven Geometry Gym: (Geometry Gym Pty Ltd), WeaverBird (Piacentino) og Kangaroo (Piker). Geometry Gym benyttes for å gi den generative modellen

bygningsinformasjonsegenskaper som kan benyttes i strukturanalyse. Utgaven som benyttes i denne oppgaven gir mulighet for en direkte eksport til Autodesk Robot Structure Analysis. Funksjonaliteten beskrives gjerne som en «Smart Structure Interpreter» (SSI)(Geometry Gym Pty Ltd)

Weaverbird (Piacentino 2012) (Figur 18) benyttes for å lage grid-system for oppdeling og analyse av paneler.

Programmet støtter flere inndelingsteknikker som

«Catmull-Clark subdivision». Rutene i et slikt oppdelt grid, refereres til som «mesh».

Kangaroo benyttes for å simulere fysikk i Rhino og GH.

Dette gjøres ved å simulere Newtons lover (Piker).

Newtons 3. lov sier at når det virker en kraft på et legeme, virker det en like stor og motsatt rettet kraft fra

legemet. En velkjent måte å vise dette i praksis på er Newtons vugge (Figur 19). For modellering av strukturer kan det være nyttig. Forårsaket av friksjon vil en struktur i likhet med Newtons vugge falle til ro etter en stund og befinne seg i en likevektstilstand.

Kangaroo består av en hoveddefinisjon. I denne kobles objektet kraften virker på («Force Objekt»). Objektet kan forankres ved hjelp av «Anchor points». Kangaroo sine definisjoner muliggjør blant annet «form-finding» som designprosess i Grasshopper.

Flere andre tredjepartsprogramtillegg finnes, men er ikke benyttet i denne oppgaven.

Figur 18. Weaver Bird logo.

Hentet fra:

http://www.giuliopiacentino.com/weaverbir d

Figur 19. Newtons vugge Hentet fra:

http://www.geekeshop.com/unique-gifts-4008.html

24 3.2.4 Autodesk Robot Structural Analysis (RSA)

Autodesk Robot Structural Analysis (RSA) er en kommersiell programvare fra programvareleverandøren Autodesk. Programvaren benyttes for å gjøre

strukturanalyser og stabilitetskontroll av konstruksjoner.

Programvaren støtter flere internasjonale standarder.

Blant disse er Eurocode med de nasjonale tilleggene.

Programvaren baserer seg på elementmetoden og har flere ulike løsningsmetoder.

3.2.5 Autodesk Revit

Autodesk Revit er et objektsbasert DAK-program.

Programmet baserer seg på at brukeren bygger opp en virtuell tredimensjonal bygningsmodell. Programvaren har vært på markedet noen år benyttes av arkitekter og ingeniører til store og store prosjekter. Ut fra

bygningsmodellen kan brukeren selv ta ut planer, snitt, perspektiver, mengder og annen dokumentasjon som

er lagt inn i modellen. Programmet har altså et verktøy med full bygningsinformasjonsfunksjonalitet (BIM).

Figur 20. Autodesk Robot

Hentet fra Programvaren: Autodesk Robot Structural analysis.2012

Figur 21. Autodesk Revit

Hentet fra Programvaren: Autodesk Revit 2012.

25