Parametrický návrh hybridní ocelobetonové konstrukce

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá parametrickým návrhem vícepodlažní administrativní budovy s vykonzolovanými horními podlažími nesenými ocelovými příhradovými vazníky. Cílem je vytvořit návrhový postup umožňující v rané fázi projektu rychle generovat a~vyhodnocovat různé geometrické a konstrukční varianty v prostředí Rhino/Grasshopper. Statický model je sestaven metodou konečných prvků v pluginu Karamba3D. V úvodní části jsou orientačně optimalizovány základní rozměry budovy, topologie diagonál vazníků a parametry ztužující stěny, aby byl zúžen návrhový prostor na realistické kombinace. Následně je provedena vícekriteriální optimalizace pomocí evolučního algoritmu Wallacei, která vyhledává optimální řešení s ohledem na vybrané hodnoticí funkce. Vybrané varianty jsou dále ověřeny detailnějším posouzením v externích nástrojích, čímž se ověřuje proveditelnost celého návrhu. Práce demonstruje možnosti propojení parametrického modelování s účelnou multikriteriální optimalizací a ukazuje přínos tohoto přístupu pro transparentní a efektivní návrh kombinovaných ocelobetonových konstrukcí.This Masters thesis deals with the parametric design of a multi-storey office building with cantilevered upper floors supported by steel truss girders. The aim is to develop a design workflow that allows various geometric and structural variants to be rapidly generated and evaluated in the early project stage within the Rhino/Grasshopper environment. The structural model is created using the finite element method in the Karamba3D plug-in. In the introductory part, the basic building dimensions, the topology of the truss diagonals, and the parameters of the stiffening wall are preliminarily optimized in order to narrow the design space to realistic combinations. Subsequently, a multi-criteria optimization using the Wallacei evolutionary algorithm is carried out to search for optimal solutions with respect to selected objective functions. The chosen variants are then verified through more detailed assessments in external tools, thereby confirming the feasibility of the overall design. The thesis demonstrates how parametric modelling can be effectively combined with multi-criteria optimization and highlights the benefits of this approach for a transparent and efficient design of composite steelconcrete structures.