Çerçeveli betonarme yapıların tasarımında beton sınıfının genetik algoritma ile maliyet optimizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Ömer ALDEMİR

Danışman: Abdussamet Arslan

Özet:

Betonarme yapıların tasarımında beton sınıfının ve kesit boyutlarının seçimi çoğunlukla geçmişten bugüne süregelmiş mühendislik alışkanlıklarına dayanmaktadır. Bu yaklaşım güvenli yapıların tasarlanması hususunda bir engel teşkil etmemesine rağmen yapılan seçimler çoğu zaman maliyet açısından optimum sonuçlara rast gelmemektedir. Optimum çözümün tespit edilmesi, aday çözüm kümesinde yapılacak kapsamlı bir araştırma ile mümkün olmaktadır. Betonarme yapılar gibi çok fazla tasarım değişkeninin olduğu problemlerde bu inceleme önemli bir iş gücü gerektirmektedir. Bu nedenle optimum maliyete karşılık gelen emniyetli tasarımlar klasik tasarım yaklaşımları ile mümkün olmamaktadır. Zaman içerisinde bilgisayar teknolojisinde yaşanan gelişmeler, betonarme yapıların tasarımında klasik yaklaşımlara muadil çeşitli optimum tasarım yöntemlerinin geliştirilmesine imkân sağlamıştır. Sunulan tez çalışmasında Genetik Algoritma yöntemi kullanılarak betonarme yapıların maliyet optimizasyonu üzerine bir tasarım algoritması geliştirilmiştir. Hazırlanan algoritmanın girdisi olarak ele alınan yapısal analiz prosedürü SAP2000 OAPI ile gerçekleştirilmiştir. Böylece önerilen optimizasyon algoritmasının, geçerliliği genel kabul görmüş olan SAP 2000 yazılımının modelleme imkanlarına sahip olması sağlanmıştır. Daha sonra hazırlanan optimizasyon algoritması kullanılarak 112 binadan oluşan sayısal bir çalışma yapılarak beton basınç dayanımının optimum maliyet üzerindeki etkileri irdelenmiştir. Yapılan araştırmalar sonucunda optimum maliyeti en küçük yapan beton sınıfı ile dikkate alınan deprem kuvvetleri arasında anlamlı bir ilişkiye rastlanılmıştır. Sayısal analizlerden elde edilen istatistiksel veriler kullanılarak betonarme yapıların ön tasarımında beton sınıfının belirlenmesine dair yaklaşık bir yöntem önerilmiştir.

Anahtar Kelimeler : Genetik algoritma, optimizasyon, beton sınıfı, SAP2000 OAPI, betonarme