Çelik Çerçevelerin LRFD-AISC Şartnamesine Göre Av Arama Optimizasyon Yöntemi Kullanılarak Optimum Boyutlandırılması

Abstract

Bu çalışmada çelik çerçeveler için av arama optimizasyon yöntemini temel alan bir optimum tasarım algoritması sunulmaktadır. Aslan, kurt ve yunus gibi hayvanların gurup olarak avlanmalarından esinlenilerek geliştirilmiş olan av arama optimizasyon yöntemi de bu tekniklerin son dönemlerde ön plana çıkanlarından biridir. Bu avcılarıjn her biri avlanmalarını farklı şekillerde gerçekleştirir. Fakat ortak yönleri grup içinde birlikte av aramalarıdır. Avın etrafı çembere alınır ve yakalanana kadar çember daraltılır. Mevcut çalışmada av arama tekniği çerçeve optimizasyon algoritmasının otomasyonu için kullanılmıştır. İki boyutlu çelik çerçevelerin optimum tasarımının gereği olarak; yapı elemanlarının W profiline uygun olması, LRFD-AISC tasarım şartnamelerindeki sınırlayıcıları sağlaması ve çerçevenin minimum ağırlığa sahip olması gerekmektedir. Bu amaçla burkulmayı da hesaba katan dayanım sınırlayıcıları göz önünde bulundurulmuş ve algoritmanın kolon ve kirişler için Amerikan Şartnamesindeki 272 kesit içerisinden seçim yapması sağlanmıştır. Her bir grup içindeki elemanlara aynı kesitin tayin edilebilmesi için eleman gruplandırılması yapılmıştır. Şartnamedeki sınırlayıcıları dikkate alarak minimum çerçeve ağırlığını hesaplayan bu algoritmanın etkinliği örnek problemlerle gösterilmiştir.

This study presents a hunting search based optimum design algorithm for moment resisting steel frames. Hunting search algorithm is a numerical optimization method inspired by group hunting of animals such as wolves, lions, and dolphins. Each of these hunters performs hunting in a different way. However, they are common in that all of them look for a prey in a group. Prey is encircled and the ring of siege is tightened gradually until it is caught. Hunting search is employed for the automation of optimum design process, during which size variables are selected from an available W-steel section list in such a way that the weight of frame is minimum and the design constraints are satisfied. Provisions of LRFD-AISC (Load and Resistant Factor Design-American Institute of Steel Construction) are considered to formulate the optimum design problem. Different numerical examples are designed by the presented algorithm to demonstrate its efficiency. Results reveal that hunting search shows good performance in finding optimum solutions for moment resisting steel frames.