Betonarme konsol istinat duvarların çok amaçlı(maliyet ve karbondioksit) optimizasyonunda meta-sezgisel yöntemlerin karşılaştırılması

Abstract

Bu çalışmada, meta-sezgisel optimizasyon yöntemlerinin betonarme konsol istinat duvarlarının minimum maliyet ve CO2 salınımına göre optimum tasarımı problemindeki performansları araştırılmıştır. Araştırma için, biyo-coğrafya tabanlı ve sosyal örümcek optimizasyon algoritmaları kullanılmıştır. Minimum maliyet fonksiyonu, minimum karbondioksit salınımı fonksiyonu, minimum maliyet ve karbondioksitin salınımını içeren çok amaçlı fonksiyon optimizasyon probleminin amaç fonksiyonları olarak tanımlanmıştır. Optimizasyon probleminde on üç adet tasarım değişkeni tanımlanmıştır. Bunlardan sekiz tanesi istinat duvarının en kesitini oluşturan değişkenlerdir. Diğer beş tanesi ise duvar elemanların donatı detaylandırmasıdır. Eğilme ve kesme kapasite sınırlayıcıları, minimum ve maksimum donatı alanları, donatı detaylandırılmasında gerekli donatı uzunlukları ve göçme modların güvenlik katsayıları optimizasyon probleminin tasarım sınırlayıcıları olarak tanımlanmıştır. Eğilme ve kesme kapasitesi sınırlayıcıları ve donatı alanlarının minimum ve maksimum sınır değerleri Amerikan beton enstitüsü (ACI 318-14) tasarım şartnamesinden alınmıştır. Sunulan optimizasyon yöntemlerinin performanslarını test etmek için literatürdeki tasarım örnekleri kullanılmıştır. Buna ek olarak farklı beton ve çelik malzemeleri kullanılarak malzeme sınıflarının optimum CO2 salınımı ve maliyeti üzerindeki etkinliği araştırılmıştır.

Keywords

• biyo-coğrafya
• sosyal örümcek
• optimizasyon
• betonarme istinat duvarları
• sürdürebilir tasarım