استفاده از روش مولفه ای جهت بهینه سازی هزینه اتصال ورق انتهایی در قاب های فولادی دوبعدی به کمک الگوریتم ازدحام ذرات

با توجه به افزایش روزافزون استفاده از اسکلت های فولادی در ساختمان های ساخته شده در ایران و افزایش قیمت پروفیل نسبت به ورق خام، استفاده از تیرورق در ساخت اسکلت های فولادی رونق فراوان یافته است. اتصالات در تمامی سازه ها ازجمله سازه های فولادی یکی از اجزای اساسی بوده و عامل اصلی یکپارچگی سیستم های سازه ای به شمار می آیند. هدف از این پژوهش تعیین ابعاد مطلوب برای اتصالات صفحه انتهایی جهت کاهش هزینه به کمک الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات است؛ به طوری که محدودیت های مکانیکی مربوط به لنگر خمشی و سختی آغازین حاصل و همچنین ایمنی و یکپارچگی اتصال به خطر نیافتد. در مدل بهینه سازی، شش متغییر طراحی ازجمله ابعاد، ضخامت صفحه انتهایی، قطر و محل پیچ ها انتخاب شدند تا مقادیر به دست آمده با نتایج ادبیات گذشته مقایسه شوند. برای محاسبه ممان خمشی و سختی دورانی اتصال از "روش مولفه­ای" موجود در یوروکد ۳ بخش ۸-۱ استفاده شده و همچنین تجزیه و تحلیل و طراحی بهینه اتصالات تیر به ستون برای قاب های فولادی دوبعدی در محیط محاسباتی MATLAB صورت پذیرفت. خروجی این برنامه نتایج کاملا رضایت بخشی را در مقایسه با نتایج موجود در ادبیات گذشته نشان می دهد؛ به طوری که نتایج به دست آمده با استفاده از الگوریتم بهینه سازی یادشده هزینه اتصالاتA ،B ، C و D از قاب مورد بررسی به ترتیب ۴۶/۲۴ درصد، ۵/۲۹ درصد، ۵۵/۱۰ درصد و ۵۶/۴۴ درصد در مقایسه با پژوهش کابرو و بایو در سال ۲۰۰۵ و همچنین هزینه اتصالاتA  و C از قاب مورد بررسی به ترتیب ۸/۰۷ درصد و ۰/۲۲ درصد نسبت به پژوهش دیاز و همکاران در سال ۲۰۱۲ کاهش یافت.

کلیدواژه ها:

Component Method ، Steel Moment Connection ، Structural Optimization ، Steel Beam-Column Connections ، Bolted end-Plate Connections ، Particle Swarm Optimization Algorithm ، روش مولفه ای ، بهینه سازی سازه ، اتصالات تیر به ستون فولادی ، اتصالات صفحه انتهایی پیچی ، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات