Optimum reinforcement design of concrete cross‐sections considering deformation constraints

Abstract

The paper concerns the optimum reinforcement design for r/c cross‐sections through the simultaneous consideration of multiple load cases. The problem is solved by methods of non‐linear mathematical programming. In the first part, the calculation model for cross‐sections is derived from extremum principles. The second part deals with the comparison of design strategies using step‐by‐step and parallel calculation. Finally, a numerical example is provided. The discussion shows the efficiency of the presented algorithm compared with traditional design concepts. The strategy demonstrates a considerable decrease in the amount of reinforcement required. Optimalus gelžbetonių elementų armatūros projektavimas įvertinant deformacijų suvaržymą Santrauka Pateiktas gelžbetoninių elementų optimalus armatūros projektavimo algoritmas įvertinant bendrą kelių apkrovimo variantų poveikį. Ši problema išspręsta taikant netiesinio matematinio programavimo metodus. Pirmojoje dalyje taikant ekstremumo principus parenkamas skaičiavimo modelis. Antrojoje dalyje lyginami du skaičiavimo algoritmai: laipsniškas (angi. step‐by‐step) ir paralelinis. Pabaigoje pateikiamas skaitinis pavyzdys. Analizė rodo pasiūlytojo algoritmo efektyvumą, palyginti su tradiciniais projektavimo metodais. Taikant pasiūlytą metodiką reikia mažiau armatūros nei taikant tradicinius metodus. Raktiniai žodžiai: optimalus projektavimas, skerspjūvis, gelžbetonis, daugialypis apkrovimas, matematinis programavimas. First Published Online: 14 Oct 2010

Keywords

• optimum design
• cross‐section
• reinforced concrete
• multiple loading
• mathematical programming