บทที่ 15 Optimization

พลังที่แท้จริงของ API: Optimization

การใช้ API เพียงแค่อ่าน/เขียนข้อมูลอาจยังไม่คุ้มค่าเหนื่อย ความคุ้มค่าสูงสุดเกิดเมื่อเราให้คอมพิวเตอร์ “คิด” และ “ตัดสินใจ” แทนเรา

ในบทนี้ เราจะเขียน script เพื่อหาขนาดเสาที่เหมาะสมที่สุด (Optimal Size) โดยอัตโนมัติ โดยเริ่มจากขนาดเล็กที่สุด แล้วขยายขนาดขึ้นเรื่อยๆ จนกว่าจะผ่านการตรวจสอบ (Design Check)

Logic การทำงาน

1. Section Palette: เตรียมรายชื่อหน้าตัดเสาจากเล็กไปใหญ่ (C30x30, C40x40, C50x50…)
2. Assign: เริ่มต้นใส่หน้าตัดเล็กที่สุดให้เสาต้นเป้าหมาย
3. Loop:
   • รัน Analysis & Design
   • อ่านค่า usage ratio (P-M interaction)
   • ถ้า ratio > 1.0 (Fail) → เปลี่ยนเป็นหน้าตัดถัดไป (Upgrade) แล้ววนลูปใหม่
   • ถ้า ratio <= 1.0 (Pass) → หยุด (Found Optimal)

Code Example: Auto-Sizing Column

import comtypes.client
import time

# 1. Prepare Candidate Sections (Must be defined in model)
candidates = ["C30x30", "C40x40", "C50x50", "C60x60", "C80x80"]
target_col = "C1"  # ชื่อเสาที่ต้องการ optimize

def optimize_column():
    # ... connection setup ...
    etabs = comtypes.client.GetActiveObject("CSI.ETABS.API.ETABSObject")
    sap_model = etabs.SapModel

    print(f"🚀 Starting optimization for {target_col}...")

    for section in candidates:
        print(f"\n👉 Trying section: {section}")

        # 1. Unlock Model (to edit)
        sap_model.SetModelIsLocked(False)

        # 2. Assign Section
        # SetSection(Name, PropName, ItemType)
        # ItemType: 0=Object, 1=Group, 2=Selected
        ret = sap_model.FrameObj.SetSection(target_col, section, 0)
        check(ret, "SetSection")

        # 3. Run Analysis
        print("   Running Analysis...")
        sam_model.Analyze.RunAnalysis()

        # 4. Run Design (Steel/Concrete)
        print("   Running Design...")
        sap_model.DesignConcrete.StartDesign()

        # 5. Get Ratio
        # (Using Summary Results - see Chapter 13)
        ret, n, names, _, _, p_mm_types, _, _, _, _, _, _, _ = \
             sap_model.DesignConcrete.GetSummaryResults()

        # Find ratio for target_col (Mockup logic)
        # ใน API ของ Concrete อาจต้องดู failed status หรือ rebar percentage
        # สำหรับ Steel Design จะดู Ratio ได้ตรงๆ

        # สมมติเราอ่านค่า interaction ratio ได้ (สมมติเป็น fail/pass status)
        # Note: Concrete design เน้น Rebar Area, ถ้า Fail จะมี error string

        # ลองใช้ Logic ของ Steel Design เพื่อความเห็นภาพชัดเจนกว่า
        # ret, n, names, ratios, ... = sap_model.DesignSteel.GetSummaryResults()
        # my_ratio = ratios[names.index(target_col)]

        # Simulation: สมมติค่า ratio ลดลงเรื่อยๆ ตามขนาด
        simulated_ratios = {"C30x30": 1.5, "C40x40": 1.2, "C50x50": 0.85, "C60x60": 0.6}
        my_ratio = simulated_ratios.get(section, 9.9)

        print(f"   📊 Result Ratio: {my_ratio:.3f}")

        if my_ratio <= 1.0:
            print(f"✅ FOUND OPTIMAL SECTION: {section}")
            break
        else:
            print(f"❌ Failed (Ratio > 1.0). Upgrading...")

    print("\n🎉 Optimization Complete.")

# run: optimize_column()

ข้อควรระวังในการทำ Optimization

1. Convergence: ต้องมั่นใจว่า Loop จะจบ (มีขนาดใหญ่ที่สุดที่รับได้แน่นอน) ไม่งั้นจะวนไม่รู้จบ
2. Stiffness Change: การเปลี่ยนขนาดเสาเปลี่ยน Stiffness → แรงใน member อื่นเปลี่ยนด้วย (Load Re-distribution)
3. Speed: การรัน Analysis ใหม่ทุกรอบกินเวลามาก
   • เทคนิค: ใช้ “Auto Select List” ใน ETABS เองจะเร็วกว่า (API แค่สั่ง Start Design)
   • แต่ถ้า Logic ซับซ้อน (เช่น เช็ค Cost, เช็ค Formwork) เขียนเองยืดหยุ่นกว่า

Challenge for You 🏆

ลองเขียน script ที่:

1. Optimize เสาทุกต้นพร้อมกัน
2. โดยจัดกลุ่ม (Group) เสาให้เหมือนกัน (เช่น เสาชั้น 1-3 ต้องเบอร์เดียวกัน)
3. คำนวณปริมาตรคอนกรีตที่ประหยัดได้เทียบกับแบบเดิม