< Terug naar vorige pagina

Project

Robuuste ontwerpoptimalisatie van driedimensionale betonnen gebouwonderdelen.

Het onderzoeksproject heeft als doel nieuwe prefab-betonnen gebouwonderdelen te ontwikkelen met een hoge materiaalefficiëntie, door structurele optimalisatietechnieken te combineren met moderne fabricatiemethodes. Dit kan de duurzaamheid van de bouwindustrie verbeteren, aangezien deze verantwoordelijk is voor een groot deel van de totale consumptie van natuurlijke grondstoffen.

Drie types gebouwonderdelen zullen ontwikkeld worden: predallen met gewichtsbesparende elementen, ribbenvloeren gestort in een robotisch gefabriceerde mal en schaalstructuren bestaande uit prefab componenten die geproduceerd worden met een robotisch vervaardigde mal. In het geval van predallen en ribbenvloeren wordt de grootte, de vorm en de verdeling van de gewichtsbesparende blokken of de bekisting geoptimaliseerd. Bij de schaalstructuren wordt de vorm van de schaal geoptimaliseerd.

Op basis van de huidige stand van zaken in structurele ontwerpoptimalisatie, zijn de volgende wetenschappelijke uitdagingen geformuleerd: een nauwkeurige simulatie van het mechanische gedrag van beton, de hoge rekenkost bij het oplossen van grote 3D optimalisatieproblemen en de impact van onnauwkeurigheden in materiaal en geometrie op de prestaties van het geoptimaliseerde ontwerp. Om het hoofd te bieden aan deze uitdagingen, zal het beton gemodelleerd worden als een 'rekverzachtend beschadigd continuum' (EN: strain-softening damaged continuum), een snel iteratief oplossingsalgoritme van het multigrid-type zal gebruikt worden en robuuste ontwerpoptimalisatie zal uitgevoerd worden op basis van een multi-level Monte Carlo simulatie.

Datum:29 aug 2018  →  Heden
Trefwoorden:Structural optimization, Lightweight concrete building components, Robotic fabrication techniques
Disciplines:Ingenieurswetenschappen in de architectuur, Architectuur, Interieurarchitectuur, Architecturaal design, Kunststudies en -wetenschappen
Project type:PhD project