Geri Dön

Optimum design of reinforced concrete plane frames using harmony search algorithm

Betonarme düzlem çerçevelerin armoni tarama yöntemi ile optimum tasarımı

  1. Tez No: 268796
  2. Yazar: ALPER AKIN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET POLAT SAKA, PROF. DR. TURGUT TOKDEMİR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Bölümü
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 201

Özet

Bu tezde süneklik düzeyi yüksek betonarme çerçeveler için optimum tasarım algoritması sunulmuştur. Amaç fonksiyonu olarak betonarme çerçevenin beton, demir donatı ve kalıp maliyetlerini içeren toplam maliyeti seçilmiştir. Çerçeveyi oluşturan her elemanın maliyeti malzeme, üretim ve işçilik masraflarını içermektedir. Kiriş elemanların kesit boyutları, kiriş açıklıklarındaki ve mesnetlerdeki donatıların çap ve sayıları tasarım değişkeni olarak alınmıştır. Kolonlarda ise kolon kesitinin eni ve derinliği ile x ve y doğrultularındaki donatıların çapları ve toplam sayıları tasarım değişkeni olarak seçilmiştir. Kolonlar için kolonların en, boy, donatı çapı ve kesitteki toplam sayısını içeren bir kolon veri tabanı oluşturulmuştur. Bu veri tabanı geliştirilen optimum tasarım algoritması tarafından göz önüne alınan betonarme çerçevenin kolonları için gerekli kesitlerin seçiminde kullanılmıştır. Tasarım sınırlayıcıları ACI 318-05 de verilen eğilme momenti dayanımı, kesme kuvveti dayanımı, kullanılabilirlik, minimum ve maximum donatı oranları, donatı çubuklar arsındaki boşluklar ve betonarme kesit boyutları ile ilgili sınırlayıcılar olarak uygulanmıştır. Yukarıda bahsedilen tasarım değişkenleri ile ACI 318-05 de verilen kurallara göre formüle edilen optimum tasarım problemi kombinasyonel optimizasyon problemine dönüşmektedir. Tasarım probleminin çözümü yeni bir kombinasyonel optimizasyon problemlerinin çözümünde çokça kullanılan sezgi ötesi bir yöntem olan harmoni arama algoritması uygulanarak elde edilmiştir. Harmoni arama algoritması oldukça basit, başlangıçta az karakteristik özelliğe sahip olan ve uygulama açısından basit adımlar içeren bir yöntemdir. Sunulan algortimanın gücünü ve etkinliğini sergilmek için çeşitli sayıda tasarım örneği sunulmuştur.

Özet (Çeviri)

In this thesis, the optimum design algorithm is presented for reinforced concrete special moment frames. The objective function is considered as the total cost of reinforced concrete frame which includes the cost of concrete, formwork and reinforcing steel bars. The cost of any component is inclusive of material, fabrication and labor. The design variables in beams are selected as the width and the depth of beams in each span, the diameter and the number of longitudinal reinforcement bars along the span and supports. In columns the width and the depth of the column section, the number and the diameter of bars in x and y directions are selected as design variables. The column section database is prepared which includes the width and height of column section, the diameter and the number of reinforcing bars in the column section is constructed. This database is used by the design algorithm to select appropriate sections for the columns of the frame under consideration. The design constraints are implemented from ACI 318-05 which covers the flexural and shear strength, serviceability, the minimum and maximum steel percentage for flexural and shear reinforcement, the spacing requirements for the reinforcing bars and the upper and lower bound requirements for the concrete sections. The optimum design problem formulated according to ACI 318-05 provisions with the design variables mentioned above turns out to be a combinatorial optimization problem. The solution of the design problem is obtained by using the harmony search algorithm (HS) which is one of the recent additions to meta-heuristic optimization techniques which are widely used in obtaining the solution of combinatorial optimization problems. The HS algorithm is quite simple and has few parameters to initialize and consists of simple steps which make it easy to implement. Number of design examples is presented to demonstrate the efficiency and robustness of the optimum design algorithm developed.

Benzer Tezler

  1. Optimum design of the reinforced concrete frames with rotation constraints

    Betonarme düzlem çerçevelerin birinci mertebe limit yüke göre optimum boyutlandırılmasında dönme kısıtlamalarının göz önüne alınması

    ARMIN TAYYEBIAZAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ENGİN ORAKDÖĞEN

  2. Boşluklu perdeler içeren çok katlı betonarme yapı sistemlerinin lineer olmayan davranışlarının incelenmesi ve süneklik düzeylerinin belirlenmesi

    Non-linear behaviour and ductility level of multistory reinforced concrete structures composed of frames and shear walls with openings

    M. ANDAÇ KARACAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERKAN ÖZER

  3. Deprem kuvvetlerine karşı betonarme perdelerin davranışı ve boyutlandırılması

    The Behaviour and design of reinforced concrete structural walls for earthquake resistance

    YILDIR AKKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEKAİ CELEP

  4. Modeling of the lateral load resistance of masonry infilled frames with innovative steel ties

    Yenilikçi çelik bağlar içeren yığma dolgu duvarlı betonarme çerçevelerin yatay yük direncinin modellenmesi

    MIRSALAR KAMARI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. OĞUZ GÜNEŞ