25407

روشي براي فرم يابي بهينه سازه هاي پوسته اي مشبك، با استفاده از روش المان محدود در الگوريتم ژنتيك (نمونه موردي: نمايشگاه كتاب تهران)

كارشناسي ارشد

فناوري معماري

1396-1399

1399/11/25

دكتر محسن فيضي- دكتر عباس تركاشوند

دكتر مرتضي رهبر

معماري و شهرسازي

پوسته ها سازه هاي كارآمدي هستند كه دهانه هاي بزرگ را با صرف مصالح كم مي پوشانند.علاوه بر بهينه بودن از نظر مصالح،داشتن فرم هاي آزاد نيز جذابيت اين سازه ها را دوچندان مي كند.اما فرآيند فرم يابي آن ها كه بسيار به عملكرد سازه اي وابسته است داراي پيچيدگي هايي است.زيرا ممكن است پوسته هايي توليد شود كه در عين زيبا بودن قابليت ساخت نداشته باشد.بر همين اساس هدف اين پژوهش، به كارگيري روشي براي دست يابي به فرم مناسب براي پوسته ها، با توجه به برخي پارامترهاي معماري از جمله مكان استقرار عملكرد ها و ويژگي هاي سازه اي است.پوسته مورد نظر در اين پژوهش پوسته اي مشبك است.براي اين منظور با بهره گيري از روش طراحي بر مبناي عملكرد، در طي سه مرحله ، روشي نوين براي توليد فرم هاي بهينه و مطلوب از لحاظ عملكرد و سازه معرفي شده است.اين مراحل شامل ايجاد فرم اوليه،ارزيابي سازه آن با متد المان محدود و بهينه سازي اجزاي سازه با استفاده از الگوريتم ژنتيك مي باشد.الگوريتم ارائه شده در فضاي گرس هاپر، قابل تعميم به ديگر مسائل فرم يابي پوسته ها با جايگذاري ويژگي هاي خاص آن پروژه است.

1400/07/24

Optimized Form-finding in Reticulated Shell Structures, Using Finite Element in Genetic Algorithms (Case study: Tehran book exhibition)

2/14/2022 12:00:00 AM

Shells are optimized structures especially appropriate for covering great spans with minimum consumption of material. Besides, due to their free forms, they are aesthetically attractive. However, the process of form-finding in these structures, inherently relying on their structural performance, could be so intricate, since there may be some shells produced that are beautiful but unbuildable. Hence in this research, regarding some architectural parameters such the location of different functions, and the structural characteristics, we aim to develop a method for resulting suitable forms in shell structures. The given shell in this research is a 2D reticulated shell. Here, we will use a performance-based design method to introduce a new three-step method for producing optimized forms in regard to their performance and structure. The three steps are including manufacturing the primary form, evaluating its structure applying the finite element, and optimizing structural details with the help of Genetic Algorithms. Inputting special characteristics of each project, the algorithms presented in the Grasshopper plug-in could be generalized to other questions concerning form-finding in shells.

سازه هاي پوسته اي , المان محدود , بهينه سازي , الگوريتم ژنتيك

Shell Structure , Finite Element Method , Optimization , Genetic Algorithm