presentatie topologisch optimaliseren betondag 2015

1. Topologisch Ontwerpen
Beton voor Morgen
Peter Heideman, architect AvB
Betondag 19 november 2015

2. o Toelichting ‘Topologisch Ontwerpen’ in natuur
o Introductie
o Ontwerpen bij industrieel ontwerpen
o BetonCase 2013 sprietkolom
o BetonCase 2014 brugkolom
o Challenge 3DCP
o Conclusies
Beton voor Morgen

3. Bot Structuur
Fascinatie: natuur and biomimicry

4. Trek Druk
Efficiënt materiaalgebruik

5. Overgang natuur > natuurkunde
Fascinatie: fractals, wiskundige parameters

6. Verschillend schaalniveau, zelfde structuur

7. Rail, infrastructuur, mobiliteit, openbare ruimte, energie, water

8. Station Groningen Europapark
Passie: integraal ontwerpen

9. Station Groningen Europapark, ‘topologisch ontwerpen zonder software’
Integraal ontwerpen: geen gram staal teveel

10. Collaboration Between All Disciplines
Station Nijmegen Goffert
Samenwerken met alle disciplines

11. Station Nijmegen Goffert
Integraal ontwerpen

12. Computer generated design: topologisch ontwerpen
Bone Chair, Joris Laarman

13. Grenzen tussen traditionele ‘vakgebieden’ vervagen en worden vloeibaar
Voorbeeld parametrisch ontwerpen
Brugstudie, Chris Williams

14. Wing Airbus A380; 44% reductie gewicht
Topologisch ontwerpen in luchtvaart & automobielindustrie

15. Industrieel ontwerp: resultaat betrekken veel parameters (DNA)

16. Dat wil Movares ook met beton! Ontwerp & engineering in 1 slag!
Minder materiaal toepassing
Deelname Betoncases 2013, 2014 en 3DCP Challenge 2015
2013 2014 2015

17. Betoncase 2013: Sprietkolom: zo min mogelijk materiaal
Samenwerking Geelen Beton, Verhoeven Timmerfabriek

18. Betoncase 2013: Sprietkolom
Samenwerking Geelen Beton, Verhoeven Timmerfabriek

19. Betoncase 2014: verdiepingsslag meest belovende cases; kolom brug
Samenwerking TU/e, Stichting Cement & Beton, Geelen Beton, Twinplast

20. Definitie zoekgebied; toekennen materiaal eigenschappen
Toelichting topologische optimalisatie

21. Belasting combinaties toevoegen
Topologische optimalisatie

22. Topologische optimalisatie

23. Topologische optimalisatie

24. Topologische optimalisatie

25. Topologische Optimalisatie

26. Topologische optimalisatie

27. Topologische optimalisatie

28. Rollen ontwerpdeelnemers verandert, verschuiving naar voorkant ontwerp proces.
Alle disciplines actieve rol bij definiëren parameters
Definitie parameters:
-Positie steunpunten
-Materiaaleigenschappen
-Belasting combinaties
-Sociale veiligheid
Fhor wind Q-last =1.5KN/m P=5KN/m2
Fhor=1000KN
maximize sight
through column

29. Animatie kolombrug

30. Ontwerp & engineering in 1 slag, reductie arbeidshandelingen
Communicatie tussen software wordt belangrijker

31. File optimalisatie omgezet naar freesbestand
Mal gefreesd door Twinplast

32. Complexere vormen mogelijk, beyond voorstellingsvermogen menselijk brein
Mal gefreesd door Twinplast

33. Mindset Shift van repetitieve componenten naar unieke; reductie materiaal & arbeid
Kolom geproduceerd door Geelen Beton

34. Verbinding vertakking; reductie piekspanningen
not optimized
optimized

35. Toekomstverkenning 3D beton printen juni / september 2015
3D betonprint challenge & 3D betonprint evenement oktober 2015
Initiatief stichting Cement & Beton, BOOOSTING en TU Eindhoven

36. Inzending Movares 3D concrete print challenge
Workshops 3D betonprinten , stichting Cement & beton, Booosting, TU/e

37. Topologische optimalisatie binnen Movares
Noodzaak creatieve dialoog, designing by defining parameters
Geoptimaliseerd kantoor & draagstructuur, inzending 3DCP Challenge
section 1 section A
plan
Defining parameters

38. Animatie kantoor

39. Animatie kantoor: resultaat optimalisatie

40. doorsnede kantoor kolom
Geoptimaliseerd kantoor & draagstructuur

41. 1 3
4
5
6
2e prijs 3DCP Challenge: Movares neemt deel aan printen & experimenteren
Geoptimaliseerd kantoor & draagstructuur
1) Verschillende dichtheden printen
2) Alleen materiaal printen waar nodig
3) integratie installatie zones
4) zones vezelwapening
5) Verbindingen, vertakkingen
6) Gladheid van oppervlak
7) Testen sterkte
fragment kolom doorsnede kolom

42. 1) Aanvullende ontwerpslag nodig
2) Denken in onderdelen en repetitie?
3) elementen < 25 kg
4) 3D printen: constructie of bekisting?
fragment column
1
2
3
Aanvullende ontwerpslag noodzakelijk
Geoptimaliseerd kantoor & draagstructuur

43. 3D betonprinter TU Eindhoven

44. Topologische Optimalisatie, voorwaarde voor ‘Beton voor morgen’!
o Rollen in ontwerpproces verschuiven: ontwerp & engineering in 1 slag
o Rol ICT wordt groter: reductie arbeidshandelingen
o Mindset shift van repetitief naar specifieke oplossingen
o Sluit je aan bij LinkedIn platvorm ‘topologisch optimaliseren in de bouw’
o Wie wil afstuderen bij Movares op dit onderwerp?
o Vragen en kijken? Kom naar stand 50!