Betonarme ön üretimli makas kiriþlerin deðiþen tasarým momentleri altýnda beton dayanýmlarýna baðlý optimal kesit deðerlerinin belirlenmesi

Birçok endüstriyel tasarýmlar ve mühendislik uygulamalarýnda olduðu gibi betonarme yapý elemanlarýnda da optimal tasarýmlar hem performans hem de ekonomi açýsýndan çok önemlidir. Betonarme yapý elemanlarýnýn ekonomik tasarýmý yönetmeliklerdeki koþul ve sýnýrlamalardan dolayý karmaþýk bir tasarým zorluðuna sahiptir. Ayrýca tasarým aþamasýnda çok sayýda kesit seçeneði mevcuttur, bu yüzden genelde baþlangýç kesit tercihleri ampirik olarak gerçekleþtirilir ve ekonomik olmayan kesitlerin tercihi söz konusudur. Tasarým mühendisinin farklý eðilme momentleri altýnda ve farklý beton sýnýflarý için optimal donatý oranlarý ile tasarým yapmasý ekonomik kesitlerin elde edilmesini saðlayacaktýr. Bu çalýþmada, ön üretimli makas kiriþlerinin kesitleri TS 500 hesap yöntemleri ile deðiþen tasarým eðilme momentleri ve beton sýnýflarý altýnda optimal kesit deðerlerinin belirlenmesi için optimizasyon analizi yapýlmýþtýr. Optimizasyon TS 500 ve TBDY-2018 kýsýtlarý ile gerçekleþtirilmiþtir. Optimizasyon aracý olarak yaygýn þekilde bilinen meta-sezgisel algoritmik yaklaþýmlardan genetik algoritma tekniði kullanýlmýþtýr. Bu amaçla model olarak farklý dayanýmlý beton sýnýflarýna sahip makas kiriþleri, basýnç donatýlarý da dikkate alýnarak, deðiþen tasarým eðilme momentleri altýnda kesit boyutlarý ve donatý kesit alanlarý minimum maliyeti verecek þekilde optimizasyonu yapýlmýþtýr. Analiz sonuçlarýnda deðiþen tasarým eðilme momentleri altýnda beton sýnýflarýna baðlý olarak optimal kesit deðerleri ve çekme donatýsý oranlarýndaki deðiþim belirlenmiþtir.

Determination of optimal cross-section values of precast roof beams under changing design bending moments and in terms of different concrete strengths

As with many industrial designs and engineering applications, optimal designs in reinforced concrete building elements are very important both in terms of performance and economy. The economic design of reinforced concrete building elements has complex design problems due to the conditions and limitations in design codes. In addition, a large number of cross-section options are available at the design stage, so usually initial cross-section preferences are performed empirically and non-economical cross-sections are preferred. The design engineer's design under different bending moments and with optimal reinforcement ratios for different concrete classes will ensure that economical sections are obtained. In this study, optimization analysis was performed to determine optimal cross-section values under the changing design bending moments and concrete classes using TS 500 calculation methods of cross-sections of precast RC roof beams. Optimization was carried out with TS 500 and TBDY-2018 constraints. In optimization, the genetic algorithm technique has been used from widely known meta-Heuristic Algorithmic approaches. For this purpose, precast roof beams with different strength concrete classes and compression reinforcements are taken into account as a model, and the cross-section dimensions and reinforcement cross-sectional areas are optimized under varying design bending moments to give minimum cost. In the results of the analysis, optimal cross-section values and change in ratio of the longitudinal steel reinforcement were determined depending on concrete classes under changing design bending moments.