Suni Arı Kolonisi Yöntemi Kullanılarak Soğuk Şekillendirilmiş İnce Cidarlı Çelik Kesitlerden Yapılan Az Katlı Çelik Çerçevelerin Tasarım Optimizasyonu

Abstract

Çevre risk altında ve bu yüzden yapı mühendisliği tasarımı uzmanlık alanı yapılar için tasarım yaklaşımlarını dikkatli bir şekilde yeniden gözden geçirmelidir. Binaların yapısal sistemlerinde bulunan gömülü karbonun hatırı sayılır derecede önemli olduğu ve binaların çevresel etkilerinin zararlı olduğu tespit edilmiştir. Yapısal malzemeler çoğunlukla doğal kaynakları kullanır. Büyük miktarda karbon, yapısal malzemelerin çıkartılması, arıtılması ve kurulumu sırasında atmosfere yayılır. Soğuk şekillendirilmiş ince cidarlı çelik kesitlerin yapı elemanı olarak kullanılması, yapı sektörü için başlangıçta ki çevresel etkileri uzlaştırılmış yenilikçi, çevreci malzemeler ve uzun vadeli dayanıklılığa sahip sürdürülebilir (çevreci) yapı sistemleri sağlar. Bu makale, tasarım yönetmeliklerinde belirtilmiş olan sınırlayıcıları sağlayacak şekilde minimum çerçeve ağırlığına ulaşmak için soğuk şekillendirilmiş ince cidarlı çelik kesitleri elde eden bir tasarım algoritmasının geliştirilmesi ve iyileştirilmesi üzerine bir araştırmaya ışık tutamaktadır. Suni Arı Kolonisi (SAK) yöntemi geliştirilen tasarım algoritmasında çözüm aracı olarak kullanılmıştır. Bu yöntem, bal arısı kolonilerinin zeka davranışlarını taklit eden yeni optimizasyon yöntemlerinden biridir. SAK metodu ile yapılan en son çalışmalar, birleşimsel optimizasyon problemlerinin optimum çözümünü bulmada bu yöntemin etkinliğini ve sağlamlığını göstermiştir. Bir tasarım örneği geliştirilen optimum tasarım algoritmasının etkinliğini göstermek için eklenmiştir.

The environment is at risk, and thus the structural engineering design profession needs to carefully reconsider design approaches to structures. Embodied carbon of structural systems in buildings has been established to be considerable and detrimental the environmental impact of the buildings. Structural materials use mostly natural resources. Large amounts of carbon are emitted into the atmosphere during the extraction, refinement, and installation of structural materials. Using cold-formed thin-walled steel sections as structural members provides a sustainable structures framework that reconciles initial environmental impacts of innovative, green materials and long-term durability for construction industry. This paper highlights a research on the development and implementation of a design algorithm to obtain cold-formed thin-walled steel sections in order to reach minimum frame weight while satisfying the constraints specified by design codes. Artificial Bee Colony (ABC) technique is used as a solution tool in improved design algorithm. This technique is a recent numerical optimization technique which mimics the intelligent behavior of honey bee swarm. The recent studies with the ABC method have shown its effectiveness and robustness in finding the optimum solution of combinatorial optimization problems. A design example is included to demonstrate the efficiency of the optimum design algorithm developed.