Design of steel connections and members using a new BIM based procedure

The construction industry, a cornerstone of the global economy, is vital for providing employment, housing, and essential infrastructure. Despite its significance, the industry faces challenges such as stagnant productivity, a shortage of skilled labour, safety concerns, and substantial carbon emissions. This thesis explores the transformative shift within the construction sector, driven by digitalization and industrialization, with a particular focus on Hilti's innovative project, Checkbot. Checkbot is designed to streamline the workflow of importing and synchronizing structural connections between BIM/CAD software, IDEA StatiCa, and Profis Engineering. Traditional labour-intensive method of manually transferring structural connection details, inefficient and propense for errors. Through the integration of Checkbot, the process becomes significantly more efficient, reducing design time while ensuring accuracy and consistency across projects. The research methodology involves the design and optimization of a 7-story multi-frame steel structure using SAP2000. The study includes the analysis and verification of structural safety based on Eurocode 3, followed by the importation of steel-to-concrete baseplate connections into IDEA StatiCa. Critical connections are then refined through Checkbot into Profis Engineering, with further optimization based on specific criteria. This thesis demonstrates that advanced digital tools like Checkbot are essential for addressing the construction industry's ongoing challenges. By enhancing productivity and integration, these innovations contribute to improved project outcomes and align with broader industry goals of safety and sustainability. As the construction sector continues to evolve, the adoption of such digital solutions will be crucial for its future growth and success.

Il settore edile, pietra angolare dell’economia globale, è vitale per fornire occupazione, alloggi e infrastrutture essenziali. Nonostante la sua importanza, il settore si trova ad affrontare sfide quali la produttività stagnante, la carenza di manodopera qualificata, problemi di sicurezza e notevoli emissioni di carbonio. Questa tesi esplora il cambiamento trasformativo all'interno del settore delle costruzioni, guidato dalla digitalizzazione e dall'industrializzazione, con particolare attenzione al progetto innovativo di Hilti, Checkbot. Checkbot è progettato per semplificare il flusso di lavoro di importazione e sincronizzazione delle connessioni strutturali tra il software BIM/CAD, IDEA StatiCa e Profis Engineering. Metodo tradizionale ad alta intensità di manodopera per trasferire manualmente i dettagli della connessione strutturale, inefficiente e incline agli errori. Attraverso l'integrazione di Checkbot, il processo diventa significativamente più efficiente, riducendo i tempi di progettazione e garantendo al tempo stesso precisione e coerenza tra i progetti. La metodologia di ricerca prevede la progettazione e l'ottimizzazione di una struttura in acciaio multi-frame a 7 piani utilizzando SAP2000. Lo studio include l'analisi e la verifica della sicurezza strutturale basata sull'Eurocodice 3, seguita dall'importazione delle connessioni della piastra di base acciaio-calcestruzzo in IDEA StatiCa. Le connessioni critiche vengono poi perfezionate tramite Checkbot in Profis Engineering, con ulteriore ottimizzazione basata su criteri specifici. Questa tesi dimostra che strumenti digitali avanzati come Checkbot sono essenziali per affrontare le sfide continue del settore edile. Migliorando la produttività e l’integrazione, queste innovazioni contribuiscono a migliorare i risultati dei progetti e si allineano con obiettivi più ampi di sicurezza e sostenibilità del settore. Poiché il settore delle costruzioni continua ad evolversi, l’adozione di tali soluzioni digitali sarà cruciale per la sua crescita e il suo successo futuri.