بهینه سازی سقفهای پیش تنیده با هدف کاهش مصرف مصالح و افزایش بهره وری سازه ای

با افزایش هزینه های ساخت و ضرورت کاهش اثرات زیست محیطی صنعت ساختمان استفاده از روش های بهینه سازی در طراحی سازه های بتن پیش تنیده اهمیت فزاینده ای یافته است سقف های پیش تنیده به دلیل امکان ایجاد دهانه های بلندتر، کاهش ضخامت دال و کاهش وزن مرده سازه یکی از سیستم های مناسب برای دستیابی به ساخت و ساز پایدار محسوب می شوند. در این پژوهش بهینه سازی سقف های پیش تنیده با هدف حداقل سازی مصرف بتن و فولاد پیشتنیدگی و همزمان افزایش بهره وری سازه ای مورد بررسی قرار گرفته است برای این منظور از الگوریتم های فراابتکاری شامل الگوریتم ژنتیک (GA) و بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) در کنار مدل سازی اجزای محدود استفاده شده است. پارامترهای طراحی شامل ضخامت دال، تعداد کابل های پیش تنیدگی، موقعیت کابل ها و مقاومت بتن در نظر گرفته شدند نتایج نشان می دهد که طراحی بهینه می تواند منجر به کاهش ۱۵ تا ۳۰ درصدی مصرف مصالح و کاهش قابل توجه هزینه های اجرایی، گردد بدون آنکه الزامات آیین نامه های مربوط به خیز، تنش و ظرفیت باربری نقض شوند. همچنین شاخص بهره وری سازه ای در طرح بهینه نسبت به طرح متداول به طور متوسط ۲۵ درصد افزایش یافته است.

کلیدواژه ها:

سقف پیش تنیده ، بهینه سازی ، سازه ، الگوریتم ژنتیک ، کاهش مصرف مصالح ، بهره وری سازه ای ، پایداری