Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar
AI InsightSunulan algoritmaların etkinliğini göstermek için üç katlı iki açıklıklı ve dört katlı dört açıklıklı, iki adet çelik çerçeve örneği dikkate alınmıştır.
📌 3 Maddede Bu Makale
Özet
Dairesel boşluklu kirişler kiriş ağırlığını azaltırken yüksekliğini ve atalet momentini arttırmakta, bu da daha fazla mukavemet ve rijitliğin sağlanması anlamına gelmektedir. Bu çalışmada, dairesel boşluklu kirişlere sahip çelik çerçeveler optimum tasarım problemi olarak formüle edilmiştir. Optimum boyutlara sahip dairesel boşluklu çelik çerçeveler ile temele etkiyen ağırlık en az olurken en az malzeme kullanımı ile kaynak yönetimi en iyi şekilde sağlanmış olur. Ek olarak malzemenin en az düzeyde kullanımı ile çerçeve toplam maliyeti de en az düzeye indirgenir. Tasarım kısıtlayıcıları olarak Yük ve Dayanım Faktörü Tasarımı, Amerikan Çelik Konstrüksiyon Enstitüsü (LRFD-AISC) yönetmeliğince belirtilen çelik çerçeve ve dairesel boşluklu kiriş sınırlayıcılarının hepsinin sağlanması beklenmiştir. Tasarım probleminin çözümünü elde etmek için metasezgisel algoritma yöntemlerinden av arama, parçacık sürü optimizasyonu, yapay arı kolonisi, ateş böceği ve yarasa yöntemleri ayrı ayrı çalıştırılmıştır. Böylece algoritma performanslarının kendi içinde kıyaslanması sağlanmıştır. Tasarım algoritmaları, genel bir yüklemeye maruz kalan dairesel boşluklu kirişlere sahip çelik çerçeve üretiminde kullanılacak optimum kolon ve kiriş kesitlerini, dairesel boşluklu kirişlerdeki optimum delik çapını ve optimum delik sayısını seçer. Bu seçim tasarım sınırlamalarını sağlayacak ve dairesel boşluğa sahip kirişli çelik çerçevenin ağırlığı minimum olacak şekilde gerçekleştirilir. Sunulan algoritmaların etkinliğini göstermek için üç katlı iki açıklıklı ve dört katlı dört açıklıklı, iki adet çelik çerçeve örneği dikkate alınmıştır.
Abstract
Cellular beams increase moment of inertia by increasing height while decreasing weight, resulting in increased strength and rigidity. In this study, steel frames with cellular beams are formulated as an optimum design problem. The use of steel frames with optimum cellular beams reduces the weight acting on the foundation and ensures the best resource management with the least material consumption. Moreover, using the least amount of material reduces the overall cost of the frame. Steel frame and cellular beam constraints specified in LRFD-AISC are chosen as design constraints. In order to obtain the solution to the design problem, hunting search, particle swarm optimization, artificial bee colony, firefly, and bat algorithms from metaheuristic algorithm methods are used separately. The performances of the algorithms are thus compared within themselves. The design algorithms choose the best column and beam sections, hole diameters in the cellular beams, and number of holes to utilize in the manufacturing of steel frames with cellular beams subjected to general loads. Furthermore, this choice is taken to minimize the weight of the cellular beam steel structure while meeting design constraints. To show the efficiency of the provided method, two steel frame cases are considered: three-story two-span and four-story four-span.