Formwork Layout for Walls Using Modular Formworks
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Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM)
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Concrete is one of the most versatile materials used in construction. At present, it is extensively employed in the industry as it can be molded in almost any shape through rigid molds called formwork. The arrangement of the different elements that compose the formwork and its associated restrictions pose interesting computational challenges that directly impact the construction industry. In this article, we propose the implementation of a model with constraints that generates a formwork layout for rectilinear walls using modular forms. This approach is based on the decomposition of walls and their representation as instances of the change-making problem. For that purpose, we used the concept of oriented rectangular decomposition to simplify the problem input and address the solution as a Constraint Optimization Problem (COP). The experiments with test inputs provided solutions in less than 200 seconds, thus offering a practical and efficient approach to the complex task of formwork design.
El concreto u hormigón es uno de los materiales más versátiles usados en la construcción. En la actualidad, se usa extensivamente en la industria, ya que puede ser moldeado de formas casi arbitrarias a través de moldes rígidos denominados encofrados. La manera en que se disponen los distintos elementos para formar el encofrado y las restricciones asociadas, genera retos computacionales interesantes que impactan directamente la industria de la construcción. En este artículo se propone la implementación de un modelo de restricciones que genera encofrados para muros rectilíneos usando formaletas modulares. Este enfoque se basa en la descomposición de muros y su representación en instancias del problema de cambio de monedas. Para este propósito, se utiliza el concepto de descomposición rectangular orientada para simplificar la entrada del problema y abordar la solución como un problema de optimización por restricciones (COP). Los experimentos con entradas de prueba ofrecen soluciones en tiempos inferiores a 200 segundos, cuyo resultado es un enfoque práctico y eficiente para la compleja tarea del diseño de encofrados.
El concreto u hormigón es uno de los materiales más versátiles usados en la construcción. En la actualidad, se usa extensivamente en la industria, ya que puede ser moldeado de formas casi arbitrarias a través de moldes rígidos denominados encofrados. La manera en que se disponen los distintos elementos para formar el encofrado y las restricciones asociadas, genera retos computacionales interesantes que impactan directamente la industria de la construcción. En este artículo se propone la implementación de un modelo de restricciones que genera encofrados para muros rectilíneos usando formaletas modulares. Este enfoque se basa en la descomposición de muros y su representación en instancias del problema de cambio de monedas. Para este propósito, se utiliza el concepto de descomposición rectangular orientada para simplificar la entrada del problema y abordar la solución como un problema de optimización por restricciones (COP). Los experimentos con entradas de prueba ofrecen soluciones en tiempos inferiores a 200 segundos, cuyo resultado es un enfoque práctico y eficiente para la compleja tarea del diseño de encofrados.