簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 賴昭榮
Grinslay
論文名稱: BIM鋼筋撿料與最佳化裁切規劃之研究
BIM Based Rebar Calculation and Trim Planning in Optimization
指導教授: 鄭明淵
Min-Yuan Cheng
口試委員: 曾惠斌
李欣運
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2019
畢業學年度: 107
語文別: 中文
論文頁數: 160
中文關鍵詞: 建築資訊模型線性規劃單行法自我調適生物共生演算法裁切規劃殘料
外文關鍵詞: Building Information Modeling,BIM, Simplex Method, Self-tuning SOS, Trim planning, scrap
相關次數: 點閱:242下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 鋼筋混凝土結構具有堅固、耐久、防火性能佳、建造成本低廉的優點,故為目前台灣建築工程中的主流。而工程預算控制是工程專案能否成功的重要程序,傳統工程預算的製作方式係由人力自二維設計圖面中讀取鋼筋基本資料後計算工程數量,其過程繁雜且耗時。目前工程算量軟體已經廣泛運用於工程結構鋼筋量的的計算中,在一定程度上提高工作效率與準確性,然而受限於技術與工作模式中仍存在問題,使得鋼筋算量人員利用現有算量軟體仍須耗費大量時間與精力。然隨著建築資訊模型(Building Information Modeling,BIM)技術的發展應用,價值工程的傳統工作模式受到影響,鋼筋數量計算方式也發生變化。依據BIM之物件化與參數化的特性,應用於鋼筋量計算上,不僅可大幅減少人力與時間的需求外,亦可降低人為錯誤,提升鋼筋數量計算之正確性。在變更設計時,更可快速自動更新鋼筋的配置並重新計算鋼筋量,進而減少變更設計時之工作量。
    本研究針對一棟鋼筋混凝土大樓建案作為案例,依照建案之二維設計圖面,應用Revit建立三維建築空間模型與鋼筋結構模型,再應用其Structure中之Extension功能擷取計算鋼筋數量,然後與傳統專業精算方式進行比較,以驗證BIM在工程數量計算上之優勢。
    依據鋼筋之需求尺寸與數量。本研究分別利用線性規劃單行(Simplex Method)與自我調適生物共生演算法(Self-tuning SOS)進行鋼筋裁切規劃(Trim planning),目標函數求解鋼筋裁切後之殘料(Scap)極小化,並分析檢討其數量結果之差異性。


    The reinforced concrete structure has the advantages of strongness, durability, good fire resistance and low construction cost, so it is the mainstream in Taiwan's construction projects. Engineering budget control is an important procedure for the success of engineering projects. The traditional engineering budget is produced by manpower reading the basic data from the 2D design drawing and calculating the number of projects. The process is complicated and time consuming. At present, the engineering calculation software has been widely used in the calculation of the amount of steel in the engineering structure, which improves the work efficiency and accuracy to a certain extent. However, it is still limited by the technical and working modes, so that the reinforcement calculation personnel can use the existing calculation. The amount of software still takes a lot of time and effort. However, with the development and application of Building Information Modeling (BIM) technology, the traditional working mode of value engineering is affected, and the calculation method of the amount of steel bars also changes. According to the object-oriented and parameterized characteristics of BIM, it can not only reduce the manpower and time requirements, but also reduce human error and improve the correctness of the calculation of the number of steel bars. When changing the design, you can quickly and automatically update the configuration of the reinforcement and recalculate the amount of reinforcement, thus reducing the amount of work required to change the design.

    In this study, a reinforced concrete building was built as a case. According to
    the two-dimensional design drawing of the case, Revit was used to build a
    three-dimensional building space model and a steel structure model, and then
    the Extension function was used to calculate the number of steel bars, and then
    the traditional professional actuarial The method is compared to verify the
    advantage of BIM in engineering quantity calculation.
    According to the size and quantity of steel required. In this study, the simplex
    method and the Self-tuning SOS were used to carry out the steel trimming
    planning (Trim planning), and the objective function was used to solve the
    minimization of the residual material (Scap) after the steel cutting. And analyze
    the differences in the quantitative results.

    第1章 緒論 1.1 研究背景與動機 1.2 研究目的 1.3 研究範圍與限制 1.4 研究方法與流程 1.4.1 研究方法 1.4.2 研究流程 第2章 文獻回顧 2.1 BIM於鋼筋工程應用之文獻探討 2.1.1 BIM應用於鋼筋數量計算之文獻探討 2.1.2 鋼筋裁切規劃最佳化之文獻探討 2.1.3 建築資訊模型BIM技術對於鋼筋量計算之優勢 2.2 鋼筋裁切規劃分析 2.2.1 鋼筋裁切規劃之重要性 2.2.2 鋼筋裁切問題處理程序 2.2.3 鋼筋裁切組合計算 2.2.4 鋼筋裁切規劃問題之數學模式-線性規劃單行法 2.2.5 鋼筋裁切規劃問題之數學模式-自我調適生物共生演算法 第3章 傳統與BIM模式之撿料程序 3.1 構件配筋撿料說明與規定 3.1.1 柱鋼筋標準圖 3.1.2 梁鋼筋標準圖 3.1.3 版鋼筋標準圖 3.1.4 牆鋼筋標準圖 3.2 傳統圖面撿料模式 3.2.1 傳統模式下鋼筋撿料與施工圖繪製流程 3.2.2 柱鋼筋撿料與施工圖繪製 3.2.3 梁鋼筋撿料與施工圖繪製 3.2.4 版鋼筋撿料與施工圖繪製 3.2.5 牆鋼筋撿料與施工圖繪製 3.3 建立BIM撿料模式 3.3.1 BIM模式下鋼筋撿料與施工圖繪製流程 3.3.2 柱鋼筋BIM撿料模式 3.3.3 梁鋼筋BIM撿料模式 3.3.4 版鋼筋BIM撿料模式 3.3.5 牆鋼筋BIM撿料模式 3.4 撿料數量與時間差異性分析 第4章 鋼筋最適化裁切規劃 4.1 裁切假設與併料 4.1.1 裁切基本假設 4.1.2 材料併料 4.2 線性規劃單行法 4.2.1 鋼筋裁切組合 4.2.2 鋼筋裁切規劃 4.2.3 規劃求解資料 4.2.4 最適裁切組合 4.3 自我調適生物共生演算法 4.3.1 資料建立 4.3.2 程式編碼方式 4.3.3 下次適應裝箱法 4.4 成果差異比較驗證 4.4.1 案例一結果比較 4.4.2 案例二結果比較 第5章 結論與建議 5.1 結論 5.2 建議 參考文獻 附錄A台北市結構技師公會鋼筋標準圖 附錄B 民國100年建築製圖應用乙級技術士技能檢定術科考題 附錄C案例之結構配筋圖 附錄D傳統撿料之料單與撿料圖 附錄E BIM撿料之料單

    1.富邦證券網站,原物料總表,【鋼筋豐興廠交價】,2016年7月。
    2.中華民國統計資訊網,營造工程物價指數,2016年7月。
    3.陳建佑,「建築資訊模型(BIM)於工程數量計算差異之研究-以建築工程鋼筋作業項目為例」,國立中央大學營建管理研究所碩士論文,2010年。
    4.林豎程,「建築資訊模型應用於公部門鋼筋混凝土建築之實證研究」,中華大學營建管理研究所碩士論文,2011年。
    5.陳景田,「由建築資訊模型提取鋼筋混凝土工程數量之應用實證」,中華大學營建管理研究所碩士論文,2011年。
    6.賴東延,「導入BIM於台灣公共工程招標準備階段之研究」,國立台灣大學土木工程學系研究所碩士論文,2011年。
    7.楊秉蒼、單明陽,「傳統經驗法則與管理科學技術於營建鋼筋裁切規劃問題應用比較探討」,電子計算機於土木水利工程應用研討會與論壇。92年。
    8.邱雅萍,「自動調適生物共生演算法在工程上之應用—以鋼筋裁切為例」,國立台灣科技大學營建工程系研究所碩士論文,2017年。
    9.張金玉,「BIM技術在鋼筋工程量計算中的應用」,教育教學論壇,第50期上海城市管理職業技術學院,2016年12月。
    10.楊秉蒼、呂淑鈴、葉怡成,「最適鋼筋裁切問題之研究-以擋土牆為例」,第九屆大地工程學術研討會論文集。2001年。
    11.楊秉蒼,「營建鋼筋裁切規劃系統實作與應用」,詹氏書局,2002年。
    12.張瀚文,「鋼筋裁切順序最佳化模式」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,2005年。
    13.Journal of Operational Research, Vol.114,No.1,pp. 72-82 (1999) . 31. Gradišar,M.,Kljajic,M.,Resinovic,G.,and Jesenko,J.,“A Sequential Heuristic Procedure for One-Dimensional Cutting,” European Journal of Operational Research,Vol.114,No.3,pp.557-568 (1999)
    14.D. Karaboga and B. Akay, "A comparative study of artificial bee colony
    algorithm," Applied mathematics and computation, vol. 214, no.1,pp.108-132,
    2009
    15.J. Holland, "Adaption in natural and artifcial systems," Ann Arbor MI: The
    University of Michigan Press, 1975

    無法下載圖示 全文公開日期 2024/08/23 (校內網路)
    全文公開日期 2024/08/23 (校外網路)
    全文公開日期 2024/08/23 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
    QR CODE