طراحی بهینه سازه‌ فولادی دیاگرید در ساختمان‌ بلند

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد ارومیه، دانشگاه آزاد اسلامی، ارومیه، ایران

2 عمران،فنی و مهندسی،آزاد ارومیه،تبریز،ایران

چکیده

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.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optimal design of diagrid steel structure in high building

نویسندگان [English]

  • ashkan khodabandelou 1
  • reza aghajani 2
1 department of civil engineering, urmia
2 civil
چکیده [English]

Diagrid structure is diagonal elements that simultaneously carry the load of horizontal and vertical loads. In diagrid structures, unlike most common systems of high-rise buildings in which incoming loads are transmitted through shear and flexural mechanisms,  the diagrid structures, due to their triangular configuration and removal of vertical columns, have a central load transfer mechanism, in other words, they have truss performance. Diagrid structures are developed for effectiveness and beauty of architecture and structure.Diagrid structures as a structural system in high-rise buildings in terms of performance, is an improved system of frame and pipe structure, which reduces the structural weight by decreasing the shear lag. The goal of this research is to optimize the diameter structure of buildings to minimize the weight of the structure, to determine the number of horizontal and vertical segments. Grasshopper graphical programming plugin for Rhino software, with parameterization of the written program, provides algorithm optimization. Optimization in the program written by the genetic algorithm is done through the Galapagos plugin based on the outcomes of the structure analysis engine of the Karamba plugin. The simulation results indicate that for a 40-store diameter structure of 900 square meters in each floor, the optimal mode with the horizontal and vertical divisions of 8, and 26, and the angle of 64 with the horizontal axis will be 21508 tons of the total structure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tall Buildings
  • Diagrid
  • Optimized Designing
  • Genetic Algorithm
  • Galapagos