طراحی بهینه سازه‌ فولادی دیاگرید در ساختمان‌ بلند

Abstract

سازة دیاگرید المان‌های قطری است که همزمان نقش باربری بارهای افقی و قائم را بر عهده دارند. در سازة دایاگرید، بارهای وارده برخلاف اکثرسیستمهای متداول ساختمانهای بلند مرتبه که توسط مکانیسمهای برشی و خمشی انتقال مییابند، به دلیل پیکره­بندی مثلثی آنها و حذف ستونهای قائم از مکانیسم انتقال بار محوری برخوردار بوده و به عبارت دیگر عملکردی خرپایی دارند. سیستم دایاگرید برای کارائی و زیبایی معماری و سازه­ای گسترش داده شده است. سازه­های دیاگرید به­عنوان یک سیستم سازه­ای در ساختمان­های بلند از نظر عملکرد، بهبود یافته‌ی سیستم سازه­های قابی و لوله­ای می­باشد که با کاهش چشم­گیر لنگی برش، وزن سازه را به­شدت کاهش می­دهد. هدف از این تحقیق، بهینه­یابی سازه­های شبکه قطری برای کمینه­سازی وزن سازه، تعیین تعداد تقسیمات افقی و عمودی می­باشد. افزونه‌ی برنامه­نویسی گرافیکی گرس­هاپر بر روی نرم­افزار راینو، با پارامتریک کردن برنامه‌ی نوشته شده امکان بهینه­سازی الگوریتمیک را فراهم می­سازد. بهینه­یابی در برنامه‌ی نوشته شده توسط الگوریتم ژنتیک از طریق پلاگین گالاپاگوس بر اساس نتایج خروجی از موتور تحلیل سازه‌ پلاگین کارامبا انجام می­شود. نتایج شبیه سازی حاکی از آنست که برای سازه‌ی شبکه قطری 40 طبقه با مساحت 900 مترمربع هر طبقه، بهینه‌ترین حالت با تعداد تقسیمات افقی و عمودی 8 و 26 و زاویه 64 با محور افقی، 21508 تن وزن کل سازه خواهد داشت.