Cost optimisation of shear-wall system by genetic algorithms

Abstract

In this present work, a cost optimisation has been done for r/c structural system by Genetic Algorithm Method. In the optimisation problem the shear-wall dimensions has been considered as design variables and it has been aimed at searching the optimum shear-wall dimensions that minimize total material cost of shear-wall The constraints of structural optimisation problem are constructed according to the requirements of the r/c specification so-called as "TS 500 " and the seismic code of Turkey, which is put into effect on 1998. The standard structural design procedure requires the predetermination of the dimensions of load carrying members that is generally based on designer's engineering skill, experience and intiution In practical design applications, final dimensions are usually selected as one of the most suitable ones among numerous design selections that satisfy the regulations. However, the most of these design alternatives may generally be far away from being the most economical design solution, which could only be found by a more elaborated optimisation procedure. A computer program is also developed for determining the optimum shear-wall dimensions for the minimum cost design of structural systems. The proposed algorithm minimizes structural cost including the cost of concrete and the reinforcement where the costs dealing with transportation, workmanship and formwork prices are not included. An 8 story shear-wall system is presented as a numerical example and obtained.

Özet

Bu çalışmada, perdeli betonarme yapı sistemlerinin Genetik Algoritma Yöntemi ile maliyet optimizasyonu yapılmaktadır. Tasarım değişkenleri perde boyutlarıdır ve yapının toplam malzeme maliyetini minimize eden perde boyutları aranmaktadır. "ABYYHY" ve "TS 500" de perde boyutları ve donatı ile ilgili koşullar problemin kısıtlamaları olarak alınmıştır. Optimizasyon probleminin çözümünde yapıyı oluşturan diğer taşıyıcı sistem eleman boyutlarının sabit kaldığı kabul edilmiştir. Sayısal uygulamalarda kullanılmak üzere, yapısal sistemlerin minimum maliyet tasarımı için gerekli olan optimum perde boyutlarını belirleyen bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Örneklerin çözümünde, minimize edilmek istenen maliyet fonksiyonu beton ve donatı maliyetlerini içermektedir. Sunulan çalışmada, sayısal uygulama olarak, 8 katlı bir perde yapının Genetik Algoritma ile optimizasyonu ayrıntılı olarak verilmektedir.