ارزیابی تأثیر میزان بارگذاری و انتخاب دهانه تیر بر هزینه بهینه دال های بتنی دندانه دار

یک سیستم کف تیرچه یک طرفه عبارت است از دال های توخالی با یک عمق کلی که بیشتر از دال های صلب است. کف های دالدندانه دار برای ساختمان هایی از قبیل بیمارستان ها، مدارس، هتل ها و آپارتمان هایی که بارهای وارده بر آنها کم و دهانه آنها نسبتاًبزرگ هستند، اقتصادی ترین می باشد. برای بهینه یابی هزینه یک دال بتن مسلح دندانه دار باید هزینه بتن و فولاد مصرف شده در آن راکاهش داد. به عبارت دیگر باید سطح مقطع بتن و فولاد سازه را کم کرد. برای محاسبه سطح مقطع بتن و فولاد دال بتنی دندانه دار،شش متغیر طراحی تعریف می شود که با ضخامت دال، قطر میلگرد و ابعاد دندانه ها مرتبط می باشد. سیستم کف های سازهای که از بتنمسلح ساخته شده است، نیاز به انتقال مؤثر بارهای کف به سیستم های عمودی دارد که از طریق ظرفیت مقاومت در برابر برش، خمشو پیچش صورت می گیرد. علاوه بر نیاز به مقاومت، کف ها باید معیار تغییر شکل را ارضاء کنند که عرض ترک و افتادگی کم باشد.مجموعه این عوامل قیود مسئله بهینه یابی هزینه دال را تشکیل می دهند. برای حل این مسئله بهینه یابی در این مقاله از الگوریتمبهینه یابی اجسام برخورد کننده (CBO) استفاده می شود. الگوریتم CBO یک الگوریتم فراکاوشی جدید است که در سال های اخیرتوسعه یافته است و وجه تمایز اصلی آن با سایر الگوریتم های فراکاوشی این است که به پارامترهای ورودی و میزان سازی آنها نیازندارد و تلاش محاسباتی و زمان کمتری را می خواهد. به منظور ارزیابی تأثیر پارامترهای بارگذاری و دهانه تیر بر هزینه بهینه دال هایبتنی، سه وضعیت مختلف تعریف می شود. در هر وضعیت یک حالت بارگذاری و چهار دهانه تیر متفاوت در نظر گرفته می شود. در هرحالت با توجه به تغییر پارامترهای ورودی مسئله طراحی بهینه به طور مستقل اجرا می گردد و مقدار تابع هدف و مقدار متناظرمتغیرهای طراحی تعیین می شود. به این ترتیب، حساسیت هزینه بهینه دال های بتنی نسبت به پارامترهای بارگذاری و دهانه تیر موردتحلیل قرار می گیرد. نتایج این مطالعه می تواند دید جامع تری نسبت به عوامل تأثیرگذار در هزینه بهینه، برای طراحان این نوعسازه های بتنی فراهم آورد.

کلیدواژه ها:

الگوریتم فراکاوشی ، بهینه یابی ، دال بتن مسلح ، طراحی سازه ، کف تیرچه یک طرفه