Betonarme binaların tasarımında görüntü işleme ve optimizasyon tabanlı otomasyon yaklaşımı
Image processing and optimization based automation approach in the design of reinforced concrete buildings
- Tez No: 983275
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR TUNABOYU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Bilgisayar destekli otomasyon, Sayısal görüntü işleme, Süreç otomasyonu, Tasarım otomasyonu, Topoloji optimizasyonu, Yapısal optimizasyon, Computer aided automation, Digital image processing, Process automation, Design automation, Topology optimization, Structural optimizasyon
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, mimari planlardan yola çıkılarak taşıyıcı sistem tasarımının görüntü işleme ve sezgisel optimizasyon yöntemleri ile otomasyonu amaçlanmıştır. İlk aşamada, dijital mimari planlar görüntü işleme teknikleri kullanılarak analiz edilmiş; yapısal aks sistemi ve potansiyel kolon yerleşim noktaları nesnel ve tekrarlanabilir bir biçimde belirlenmiştir. Bu veriler temel alınarak oluşturulan aks sistemi üzerinde kolonların yerleştirilmesi ile kolon ve kiriş kesitlerinin seçimi, yapı maliyeti ve yönetmelik gereklilikleri dikkate alınarak karma tamsayılı bir optimizasyon problemi olarak formüle edilmiştir. Çözüm uzayı büyük oranda ayrık yapıda olup yalnızca küçük bir bölümü geçerli çözümlerden oluştuğu için, klasik türev tabanlı yöntemler yerine sezgisel algoritmalar kullanılmıştır. Bu kapsamda farklı optimizasyon algoritmaları kullanılarak sistem test edilmiş, performansları karşılaştırılmış ve en iyi sonuçları veren algoritma belirlenmiştir. Her çözüm adayının değerlendirilmesi; algoritmik modelleme, sayısal analiz ve özel amaç fonksiyonu hesaplamalarını içermektedir. Bu işlemler çözüm adayları arasında bağımsız olarak yürütülebildiğinden, süreç algoritmanın kendisi paralel olarak çalışmasa da her adayın değerlendirilmesinde yüksek paralellik potansiyeli barındırmaktadır. Bu bağlamda, analizlerin çok çekirdekli işlemcilerde eşzamanlı yürütülmesini sağlayan paralel hesaplama yapısı geliştirilmiştir. Taşıyıcı sistem analizleri, yüksek hız avantajı nedeniyle OpenSEES platformunda gerçekleştirilmiş; değerlendirme ve ceza fonksiyonları ise MATLAB ortamında tanımlanmıştır. Geliştirilen sistem, farklı algoritmaların karşılaştırılması sonucunda optimum taşıyıcı sistem tasarımının elde edilmesine olanak sağlayan, kullanıcıdan minimum veri girişiyle çalışan uçtan uca bir otomasyon yaklaşımı sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This study aims to automate the structural system design process from architectural plans by integrating image processing and heuristic optimization methods. In the initial stage, digital architectural plans are analyzed using image processing techniques, enabling the structural axis system and potential column locations to be identified in an objective and repeatable manner. Based on this data, the placement of columns along the generated axis system and the selection of column and beam cross-sections are formulated as an optimization problem, considering both code requirements and cost criteria. Since the solution space is largely discrete and only a small subset corresponds to valid solutions, heuristic algorithms are employed instead of classical derivative-based methods. Within this scope, different optimization algorithms were tested, their performances compared, and the algorithm providing the best results was identified. The evaluation of each candidate solution involves algorithmic modeling, numerical analysis, and the computation of a customized objective function. As these operations can be conducted independently across solutions, the process carries high parallelism potential at the evaluation level, even though the optimization algorithm itself does not operate in parallel. Accordingly, a parallel computing framework was developed to enable simultaneous evaluations on multi-core processors. Structural analyses were performed using the OpenSEES platform due to its high computational speed, while evaluation procedures and penalty functions were implemented within the MATLAB environment. The developed system provides an end-to-end automation approach that, through the comparison of different algorithms, enables the attainment of an optimum structural system design with minimal user input.
Benzer Tezler
- Önüretimli betonarme binaların tasarımında bina yükseklik sınıflarının kolon-kiriş bağlantı tiplerine göre araştırılması
Investigation of building height classes according to beam-column connection types in the design of precast reinforced concrete buildings
CEM GÖKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SADIK CAN GİRGİN
- Betonarme çerçeveli- perdeli binaların doğrusal olmayan analiz yöntemleri ile deprem performanslarının incelenmesi
Investigation of earthquake performance of reinforced concrete framed and curtai̇n wall buldi̇ngs by non – li̇near analysi̇s methods
MOHAMED ALHAMOUDIALALOUSH
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiKarabük Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEHRA ŞULE GARİP
- Betonarme bir binanın tasarımında taban izolasyonunun bina maliyetine etkisinin incelenmesi
A cost effect research for the base isolated reinforced concrete building
TARIK KESKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. KADİR GÜLER
- Betonarme binaların tasarımı açısından 2007 ve 2018 türkiye deprem yönetmelikleri'nin karşılaştırılması
Comparison of 2007 and 2018 turkish earthquake codes for reinforced structure design
DİLARA KARADAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ AKIN DÜZGÜN
- Betonarme binaların deprem etkileri altındaki davranışına dolgu duvarların etkisinin incelenmesi
Effects of infill walls on seismic behaviour of reinforced concrete buildings
RIDVAN DAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKAİ CELEP