Yüzeysel temellerin meta-sezgisel yöntemlerle optimum tasarımı

Abstract

Yapı mühendisleri kaynakları en verimli şekilde kullanmak adına uygulanabilir tasarımlar arasından en uygun olanı bulma çabası içindedir. Bu çabaların amacı maliyeti minimum yapmaktır ve bunun için ise stabilite ve dayanım koşullarını sağlayan en uygun (optimum) tasarımların bulunması gerekir. Çalışmamızda öncelikle yüzeysel temellerin hesap ve konstrüktif esasları irdelenmiştir. Yüzeysel temellerin projelendirilmesi ve uygulanması aşamalarında boyut ve maliyet arasındaki en uygun ilişkiyi bularak optimizasyonunu sağlamak amacıyla projelendirmeye yardımcı yazılım olarak YTOP (Yüzeysel Temellerin Optimizasyon Programı) optimizasyon yazılımı TS500 (2000) Şartnamesine göre analiz yapmak için, SFOP (Shallow foundation optimization programme) optimizasyon yazılımı ise ACI318-14 (Amerikan şartnamesi) şartnamesine göre analiz yapmak için oluşturulmuştur. Çalışmamızda kullanılmak üzere üç adet tekil temel, üç adet sürekli temel ve üç adet radye temel yapı örnekleri temin edilmiştir. Bu temel örneklerinin karşılaştırılması amacıyla STA4-CAD yazılımında modellenerek analizleri yapılmıştır. Daha sonra temel örneklerinin YTOP yazılımında optimize edilebilmesi için veri girişi için gerekli olan SAP dosyalarının oluşturulması amacıyla, örneklerin SAP2000 analiz yazılımında modellenmesi yapılmıştır. Aynı temel örnekleri tarafımızca yazılan YTOP optimizasyon yazılımında TS500 e göre analiz edilerek optimize sonuçlar elde edilmiştir. Temel örnekleri Yapay Arı Kolonisi (YAK) Bio-Coğrafya (BC), Arama Grup (AG) meta sezgisel optimizasyon yöntemleri kullanılarak optimize edilmiştir. Seçilen örneklerin tamamı uygulanmış örnekler olup elde edilen optimum tasarımların gerçek tasarımlarıyla karşılaştırılması amaçlanmıştır. SAP yazılımında modellenen, YTOP yazılımında optimize edilen tekil, sürekli ve radye temel örneklerinin sonuçları, aynı örneklerin STA4-CAD yazılımında yapılan analiz sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Yüzeysel temellerin optimizasyonunu Amerikan şartnamesine göre çözen farklı bir optimizasyon programı SFOP yazılmıştır. Temel örnekleri SFOP yazılımında aynı meta-sezgisel yöntemlerle optimize edilmiştir. Elde edilen sonuçlar optimizasyon yazılımı açısından STA4-CAD yazılımı ile TS500 ve ACI318.14 ile karşılaştırılarak oluşturulan optimizasyon yazılımının verimliği incelenmiştir. Sonuç olarak yüzeysel temellerin YTOP ve SFOP yazılımları ile metasezgisel yöntemler kullanılarak yapılan optimizasyon analizlerinde beton, donatı ve özellikle maliyet yönünden ciddi oranda fayda sağlandığı görülmüştür.