KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2024 / Cilt: 30 Sayı: 5

İki doğrultuda birleşik eğilme etkisindeki betonarme tekil temelin diferansiyel evrim algoritması kullanılarak optimum tasarımı

Optimum design of RC footing subject to axial load and bi-directional flexure using differential evolution algorithm

Muhammet Kamal

Sayfa
622–629
Yayın Tarihi
2024-10-30
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗

Özet

Bu çalışmada iki doğrultuda bileşik eğilme etkisindeki betonarme tekil temellerin Diferansiyel Evrim (DE) algoritması kullanılarak optimum tasarımı gerçekleştirilmiştir. Temel boyutları, donatı sayısı ve çapı kesikli karar değişkeni olarak geliştirilen yaklaşımda, beton ve çelik malzemelerinin minimum maliyeti hedeflenmiştir. Yedi farklı karar değişkenine ilave olarak TS-500 Standart gereklilikleri için on sekiz farklı kısıt fonksiyonu optimizasyon modeline dahil edilmiştir. Farklı eksenel yük oranları, eksantiriste ve zemin emniyet gerilme senaryoları oluşturularak birçok farklı tekil temel örneğinin optimum çözümleri sunulmuştur. DE tabanlı bir çözüm yaklaşımının, betonarme tekil temelin optimum tasarımında etkin bir şekilde kullanılabileceği görülmüştür.

Abstract

In this study, the optimum design of the reinforced concrete (RC) footings subject to the axial load and bi-directional flexure was performed by using Differential Evolution (DE) algorithm. The minimum cost of concrete and steel materials was targeted in the developed approach as the decision variables of foundation dimensions, reinforcement numbers and diameters. In addition to seven different decision variables, eighteen different constraint functions are included in the optimization model for the TS-500 Standard requirements. Optimum solutions of many different reinforced concrete footing examples are presented by creating different axial load ratios, eccentricity and allowable bearing value of soil scenarios. It has been shown that a DE-based solution approach can be used effectively in the optimum design of a reinforced concrete footing.

Anahtar kelimeler
🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Kamal, M. (2024). İki doğrultuda birleşik eğilme etkisindeki betonarme tekil temelin diferansiyel evrim algoritması kullanılarak optimum tasarımı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 30 Sayı: 5, 622–629. https://ajindex.com/articles/1058037

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

↗Yeni Sekme

PDF belgesi yükleniyor...

Kaynakça (27)

  1. [1] Ersoy U, Ozcebe G. Betonarme-I. 3. Baskı. İstanbul, Türkiye, Evrim, 2012.
  2. [2] International Energy Agency and the United Nations Environment Programme. “2019 global status report for buildings and construction: towards a zero-emission, efficient and resilient buildings and construction sector”. Global Alliance for Buildings and Construction, Paris, France, Job No.: DTI/2265/PA, 2019.
  3. [3] Çakıcı Z, Yıldırım MS. “Toprak dağıtımında oluşabilecek girişim durumunun önlenmesi için optimizasyon tabanlı çözüm yaklaşım”. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 10(4), 1455-1473, 2022.
  4. [4] Olayode IO, Severino A, Tartibu LK, Arena F, Cakici Z. “Performance evaluation of a hybrid pso enhanced anfıs model in prediction of traffic flow of vehicles on freeways: traffic data evidence from South Africa”. Infrastructures, 7(1), 1-29, 2022.
  5. [5] Cakici Z, Murat YS, Aydin MM. “Design of an efficient vehicle-actuated signal control logic for signalized intersections”. Scientia Iranica, 29(3), 1059–1076, 2022.
  6. [6] Tan E, Sadak D, Ayvaz MT. “Optimum design of sewer systems by using differential evolution algorithm”. Technical Journal of Turkish Chamber of Civil Engineers, 31(5), 10229–10250, 2020.
  7. [7] Mortazavi A. “Size and layout optimization of truss structures with dynamic constraints using the interactive fuzzy search algorithm”. Engineering Optimization, 53(3), 369-391, 2021.
  8. [8] Mortazavi A. “Bayesian Interactive Search Algorithm: A New Probabilistic Swarm Intelligence Tested on Mathematical and Structural Optimization Problems”. Advances in Engineering Software, 155, 1-21, 2021.
  9. [9] Daloglu AT, Artar M, Özgan K, Karakas A, “Optimum design of steel space frames including soil-structure interaction”. Structural and Multidisciplinary Optimization, 54, 117–131, 2016.
  10. [10] Ayvaz MT, Kayhan AH, Ceylan H, Gurarslan G. “Hybridizing the harmony search algorithm with a spreadsheet “Solver” for solving continuous engineering optimization problems”. Engineering Optimization, 41(12), 1119-1144, 2009.
  11. [11] Kaveh A, Abadi ASM. “Harmony search based algorithms for the optimum cost design of reinforced concrete cantilever retaining walls”. International Journal of Civil Engineering, 9(1), 1–8, 2011.
  12. [12] Aydogdu I, “Cost optimization of reinforced concrete cantilever retaining walls under seismic loading using a biogeography-based optimization algorithm with Levy flights”. Engineering Optimization, 49(3), 381–400, 2017.
  13. [13] Molina-Moreno F, García-Segura T, Martí JV, Yepes V. “Optimization of buttressed earth-retaining walls using hybrid harmony search algorithms”. Engineering Structures, 134, 205-216, 2017.
  14. [14] Camp CV, Akin A. “Design of retaining walls using big bang–big crunch optimization”. Journal of Structural Engineering, 138(3), 438-448, 2012.
  15. [15] Yücel M, Bekdaş G, Nigdeli SM, Kayabekir AE. “An artificial intelligence-based prediction model for optimum design variables of reinforced concrete retaining walls”. International Journal of Geomechanics, 21(12), 1-10, 2021.
  16. [16] Kayhan AH, Demir A. “Statik ve dinamik yüklere maruz betonarme konsol istinat duvarlarının diferansiyel gelişim algoritması ile optimum tasarımı”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 24(3), 403-412, 2018.
  17. [17] Kamal M, Inel M. “Optimum design of reinforced concrete continuous foundation using differential evolution algorithm”. Arabian Journal for Science and Engineering, 44, 8401–8415, 2019.
  18. [18] Martí JV, Gonzalez-Vidosa F, Yepes V, Alcalá J. “Design of prestressed concrete precast road bridges with hybrid simulated annealing”. Engineering Structures, 48, 342-352, 2013.
  19. [19] Aydın Z, Ayvaz Y. “Overall cost optimization of prestressed concrete bridge using genetic algorithm”. KSCE Journal of Civil Engineering, 17, 769–776, 2013.
  20. [20] Camp CV, Assadollahi A. “CO2 and cost optimization of reinforced concrete footings using a hybrid big bang-big crunch algorithm” Structural and Multidisciplinary Optimization, 48, 411–426, 2013.
  21. [21] Camp CV, Assadollahi A. “CO2 and cost optimization of reinforced concrete footings subjected to uniaxial uplift”. Journal of Building Engineering, 3, 171-183, 2015.
  22. [22] Chaudhuri P, Maity D. “Cost optimization of rectangular RC footing using GA and UPSO”. Soft Computing, 24, 709–721, 2020.
  23. [23] Öztürk HT, Bir doğrultuda birleşik eğilme etkisindeki tekil temellerin çeşitli sezgisel algoritmalarla TS500’e göre minimum maliyetle optimum tasarımı”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 24(6), 1030-1036, 2018.
  24. [24] Türk Standardı. “Betonarme yapıların tasarım ve yapım kuralları”. Türk Standartları Enstitüsü, TS-500, Ankara, Türkiye, 1997.
  25. [25] Storn R, Price K. “Differential evolution- a simple and efficient heuristic for global optimization over continuous spaces”, Journal of Global Optimization, 11, 341–359, 1997.
  26. [26] Ersoy U. Betonarme-II Döşeme ve Temeller. 3. Baskı. İstanbul, Türkiye, Evrim, 2011.
  27. [27] Elçi A, Ayvaz MT. “Differential-Evolution algorithm based optimization for the site selection of groundwater production wells with the consideration of the vulnerability concept”. Journal of Hydrology, 511, 736–749, 2014.