19132

۱۹۱۳۲

بهينه سازي سيستم كف فلزي

كارشناسي ارشد

سازه

۱۳۹۴-۱۳۹۷

۱۳۹۷/۰۲/۰۳

دكتر علي كاوه

عمران

در اين مطالعه، سه الگوريتم بهينه¬سازي اجسام برخوردكننده¬ي بهبود يافته (ECBO)، الگوريتم سيستم ذرات مرتعش (VPS) و الگوريتم سيستم ذرات مرتعش بهبوديافته (EVPS) براي طراحي بهينه سيستم سقف عرشه فولادي كامپوزيتي استفاده شده¬اند. يك مطالعه¬ي پارامتريك، براي بررسي تاثير پارامترهاي الگوريتم¬ها روي عملكرد آنها انجام شده است. سپس كارايي و سرعت همگرايي اين الگوريتم¬ها بررسي شده است. اين مطالعه همچنين مقايسه¬ي اقتصادي بين تير كامپوزيت I شكل استاندارد، تير كامپوزيت I شكل نامتقارن، تير كامپوزيت لانه زنبوري و تير كامپوزيت لانه زنبوري نامتقارن را ارائه مي كند، كه تمامي آنها از برش¬كاري و جوشكاري مقاطع استاندارد بال پهن آمريكايي ساخته شده¬اند. استفاده از مقاطع لانه زنبوري نامتقارن يك روش كار آمد براي كاهش هزينه ي كل سقف عرشه فولادي است. محدوديت هاي طراحي شامل تنش، پايداري، تغييرشكل و ارتعاش بر طبق روش ضرايب بار و مقاومت (LRFD) در طراحي اعمال شده¬اند. تابع هدف هزينه¬ي كل سيستم كف شامل هزينه¬ي: پروفيل تير فولادي، برش و جوشكاري، بتن¬ريزي، عرشه¬ي فولادي، برشگيرها و هزينه¬ي ساخت سازه است. نتايج نشان مي¬دهد كه استفاده از تيرهاي لانه زنبوري نامتقارن مي¬تواند هزينه¬ي كل كف را كاهش دهد. از نمودارهاي تاريخچه¬ي همگرايي مي¬توان دريافت كه نرخ همگرايي VPS بيشتر از ECBO است. اما توانايي الگوريتم ECBO در فرار از جواب هاي بهينه¬ي بيشتر است. به هر حال، هر دو الگوريتم ECBO و VPS مي¬توانند پيكربندي بهينه¬ي كف را به وسيله¬ي كمينه كردن هزينه¬ي كل پيدا كنند، در حاليكه همه¬ي معيارهاي طراحي ارضا شوند.

1397/04/10

Optimization of steel floor system

3/21/2019 12:00:00 AM

Enhanced colliding body optimization (ECBO), Vibrating particles system (VPS) and Enhanced Vibrating particles system (EVPS) is used for the design of composite steel floor systems. A parametric study was also presented to investigate the effects of algorithms parameters on Their efficiency. Then, Performance and the convergence rate of these algorithms are compared. The study presents the economical comparison between composite standard I beams, composite asymmetric I beams, composite castellated beams and composite asymmetric castellated beams, designed from standard W sections. Increasing beam capacity by using asymmetric castellated beams is an efficient method to save the costs. Constraints include the application of stress, stability, deflection and vibration limitations according to the load and resistance factor (LRFD) design. the Objective function is the total cost of the floor consisting of the steel profile cost, cutting and welding cost, concrete cost, steel deck cost, shear stud cost and construction costs. Results show that using asymmetric castellated beams can decrease the total cost of the floor. It can be seen from convergence history diagrams that the convergence rate of the VPS algorithm is higher than that of the ECBO. Anyway, both of VPS and ECBO algorithms can consistently find the optimum floor configuration by minimizing the total cost while satisfying all design criteria. Keywords: Enhanced Vibrating particles system (EVPS); Vibrating particles system (VPS); Steel floor systems; Structural optimization; composite asymmetric castellated beams.