Betonarme uzay çerçeve sistemlerin metasezgisel algoritmalar ile optimum tasarımı
Optimum design of reinforced concrete space frame systems by metaheuristic algorithms
- Tez No: 941233
- Danışmanlar: PROF. DR. SİNAN MELİH NİGDELİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
İnşaat mühendisliği alanında tasarım mühendisinin temel amacı yapı üzerine etki eden yükler altında yönetmelikler ve standartlar doğrultusunda yapısal güvenliği sağlamak ve aynı zamanda ekonomik açıdan en uygun tasarımı gerçekleştirmektir. Betonarme çerçeve sistemler gibi karmaşık yapıların tasarımında, optimum maliyetin sağlanabilmesi için inşaat mühendisliği alanında optimizasyon algoritmalarından yararlanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, betonarme çerçeve sistemlerin daha hızlı ve doğru bir şekilde optimum maliyet tasarımının yapılması hedeflenmiştir. Bu tez kapsamında 3 farklı metasezgisel optimizasyon algoritması ve bu algoritmalardan oluşturulmuş 2 adet hibrit optimizasyon algoritması olmak üzere toplam 5 farklı optimizasyon algoritması kullanılmıştır. Betonarme çerçeve sistemlerin deplasman ve kesit tesirlerinin bulunabilmesi için matris-deplasman yöntemi kullanılmış ve tasarım kuralları için ACI 318-19 (Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary) yönetmeliği dikkate alınmıştır. Bu çalışmada farklı yapı boyutlarında farklı eleman sayıları bulunan simetrik ve asimetrik toplam 5 farklı betonarme yapı modellenmiştir. MATLAB programında matris-deplasman yöntemi ile çözülen yapıların iç kuvvetleri ve deplasman değerleri SAP2000 yapısal analiz programı ile kontrol edilmiş ve çözümlerin uygun olduğu görülmüştür. Optimum tasarım için kullanılan 5 farklı optimizasyon algoritması arasında Öğrenme Öğretme Tabanlı Optimizason (ÖÖTO) algoritmasının betonarme çerçeve sistemler için uygun olduğu görülmüştür. Tez çalışmasında kullanılan tasarım yöntemi ve Öğretme Öğrenme Tabanlı Optimizasyon (ÖÖTO) algoritması, inşaat mühendislerine hem hızlı hem de etkili bir şekilde optimum maliyetli ve yapısal güvenliği sağlanmış tasarımlar elde etme olanağı sunmaktadır. Geliştirilen metod mühendislerin karmaşık tasarım problemlerini verimli bir şekilde çözmelerine yardımcı olurken aynı zamanda maliyet ve güvenlik açısından optimum yapısal çözümü sağlamalarına imkan sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
The primary objective of a design engineer in the field of civil engineering is to ensure the structural safety of a structure under applied loads in accordance with regulations and standards while also achieving the most cost-effective design. In the design of complex structures such as reinforced concrete frame systems optimization algorithms are utilized in the field of civil engineering to achieve optimal cost efficiency. This thesis aims to enable the faster and more accurate determination of the optimal cost design for reinforced concrete frame systems. Within the scope of this thesis, a total of five optimization algorithms have been used, including three different metaheuristic optimization algorithms and two hybrid optimization algorithms derived from these metaheuristics. To determine the displacements and section forces of reinforced concrete frame systems, the matrix displacement method has been used and the design guidelines provided by the ACI 318-19 (Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary) code have been considered. In this study, a total of five different reinforced concrete structures, both symmetric and asymmetric, with varying numbers of elements and different building sizes, have been modeled. The internal forces and displacement values of the structures solved using the matrix displacement method in the MATLAB program are verified with the SAP2000 structural analysis software, confirming the accuracy of the solutions. Teaching-Learning-Based Optimization (TLBO), among the five different optimization algorithms used for optimal design is found to be suitable for reinforced concrete frame systems. The design method and Teaching-Learning-Based Optimization (TLBO) algorithm utilized in this thesis provide civil engineers with the opportunity to obtain designs that are both cost-optimal and structurally safe in a fast and efficient approach. The developed method assists engineers in solving complex design problems efficiently while simultaneously providing the optimal structural solution in terms of both cost and structural safety.
Benzer Tezler
- Harmonik kuvvetler etkisindeki betonarme platformun dinamik hesabı
Dynamic analysis of the structures under the effect of harmonic force
VOLKAN ÖZMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM BAKIRTAŞ
- Development of a computer program for analysis and linear seismic performance evaluation of frame type reinforced concrete buildings according to TSC-2018
Betonarme çerçeve türü binaların analizi ve TBDY 2018'e göre doğrusal yöntemler ile performans değerlendirilmesi için bir yazılım geliştirilmesi
ŞAHABEDDİN RİFAİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN YÜKSEL
- Perde-çerçeveli sistemlerde alfa(m) katsayısının hesabı ile ilgili parametrik inceleme
A Parametric investigation about the coefficient alfa(m) on various shear wall framed systems
FERHAT DOĞAN
- Deprem yükleri için temelde izole edilmiş yapıların davranışı ve imalat maliyetinde değerlendirilmesi
Behaviour of base isolated structures for the earthquake forces and comparison of manufactoring costs
FERİDUN YARDIMOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
İnşaat MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiDOÇ.DR. H. HİKMET ÇATAL
PROF.DR. ŞERİF SAYLAN
- Betonarme çerçeve sistemlerde uygunluk burulmasının incelenmesi
The Effects of the compatibility torsion on the frame systems
MURAT YALÇIN