طراحی بهینه تیرهای لانه زنبوری با استفاده از الگوریتم بیگ بنگ- بیگ کرانچ

شهنام آقانژاد¹ بهمن فرهمندآذر²

1) کارشناس ارشد عمران زلزله دانشگاه تبریز
2) دانشیار دانشکده عمران دانشگاه تبریز

محل انتشار : سومین کنگره بین المللی عمران، معماری و توسعه شهری(3icsau.ir)
چکیده :
از جمله المان های سازه ای که کاربرد بسیاری در صنعت مهندسی دارند، تیرهای لانه زنبوری می باشند که به دلیل ویژگی های معماری و نیز بالا بودن مقاومت و سختی این تیرها بدون هیچ گونه افزایشی در وزن آن ها، از محبوبیت خاصی برخوردار هستند. در طراحی سازه ها، طرحی مناسب است که علاوه بر تأمین اهداف سازه ای مورد نظر، از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد. از این رو کمینه کردن هزینه و بهینه سازی المان های طراحی مورد توجه علوم مهندسی قرار گرفته است. در سال های اخیر، روش های بهینه یابی متنوعی با الهام از پدیده های طبیعی توسعه یافته اند که به دلیل ماهیت تصادفی آن ها و نداشتن مشکلات روش های برنامه ریزی ریاضی، کاربرد فراوانی در علوم مختلف از جمله مهندسی داشته اند. در این تحقیق الگوریتم بهینه یابی بیگ بنگ-بیگ کرانچ به عنوان یکی از این روش های بهینه یابی فراکاوشی استفاده شده است. بدین منظور، تیرهای لانه زنبوری با سوراخ های دایره ای و شش ضلعی به عنوان مسأله طراحی انتخاب و هزینه ساخت این تیرها شامل پارامترهای وزن، طول برش و طول جوش، به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شده است. همچنین روابط مربوط به قیود طراحی برای تیرهای لانه زنبوری از آیین نامه AISC استخراج شده و در انتها با اعمال محدودیت های طراحی، روند بهینه سازی این تیرها با استفاده از الگوریتم مذکور نشان داده شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که الگوریتم مورد نظر کارایی مناسبی در یافتن پاسخ بهینه دارد. همچنین، با توجه به نتایج بدست آمده در این تحقیق، مشاهده شده است که تیرهای لانه زنبوری با سوراخ شش ضلعی از لحاظ هزینه طراحی دارای عملکرد بهتری بوده و اقتصادی تر می باشند.
کلمات کلیدی : طراحی بهینه سازی تیر های لانه زنبوری الگوریتم بیگ بنگ-بیگ کرانچ