Kısmen öngerilmeli beton kirişlerin yapay arı koloni algoritması ve genetik algoritmayla optimum tasarımı

Abstract

Kısmen öngerilmeli beton yapı tekniğinin, tam öngerilmeli beton tekniğine göre genelde daha ekonomik olduğu bilinmektedir. Bununla beraber, Türkiye'de bu konuyla ilgili çalışma ve uygulamalar yok denecek kadar azdır. Optimum tasarım çalışmalarına ise rastlanılmamıştır. Bu çalışmanın temel amacı, kısmen öngerilmeli beton kirişlerin maliyet bakımından optimum tasarımlarını Yapay Arı Koloni ve Genetik Algoritmalarla gerçekleştirmektir. Bu çalışma, dört bölümden oluşmaktadır. Birinci bölüm genel bilgiler bölümü olup, burada köprüler, kısmen öngerilmeli betonla ilgili teknik literatür ve yapı optimizasyon teknikleri üzerinde durulmaktadır. İkinci bölümde, yapı optimizasyon tekniklerinden Yapay Arı Algoritması ve Genetik Algoritma özetlenmekte, bu algoritmalarla, örnek olarak seçilen üç probleme ilişkin amaç fonksiyonu, tasarım değişkenleri ve sınırlayıcılar belirlenerek, maliyet yönünden optimum tasarımları yapılmakta ve elde edilen bulgular, geleneksel yöntemlerle elde edilenlerle karşılaştırılmaktadır. Üçüncü bölüm çalışmanın bütününden çıkarılabilen sonuç ve önerilere ayrılmıştır. Bu son bölümü kaynaklar listesi ve yazarın özgeçmişi izlemektedir. Elde edilen bulguların irdelenmesi, kısmen öngerilmeli beton I ve T enkesitli kirişlerin maliyet açısından, Yapay Arı Koloni Algoritması ya da Genetik Algoritmayla gerçekleştirilen tasarımlarının, emniyetten ödün vermeden geleneksel yöntemle yapılan tasarıma göre çok daha ekonomik olduğunu göstermektedir. Generally, it's known that partially prestressed concrete technique is more economical than fully prestressed concrete. Nevertheless there are almost no studies and applications on this subject in Turkey. However no optimum design studies have been found. The main purpose of this study is to perform optimum design of partially prestressed concrete beams from cost point of view by using Artificial Bee Colony and Genetic Algorithms. This study consists of four parts. The first part is the general information section where bridges, technical literature about partially prestressed concrete and structural optimization techniques are focussed on. In the second part of the study; the structural optimization techniques, Artificial Bee Colony and Genetic Algorithms are summarized, with these algorithms, the optimum design of three selected example problems are performed by determining their objective function, design variables and constraints from cost point of view, and the results obtained are compared with the results obtained from traditional design. Third chapter is reserved to the results and recommendations deducted from the whole study. This last chapter is followed by the list of references and the author's biography. The interpretation of the results show that the design of partially prestressed concrete I and T crossectioned beams from cost point of view by using Artificial Bee Colony or Genetic Algorithms is much more economical than the traditional ones without conceding safety.