Betonarme binalarda perde boyut ve yerleşiminin yapay arı kolonisi algoritması ile optimizasyonu

Son yıllarda yapıların tasarımında performans kavramının öne çıkmasıyla, dayanıma göre tasarımın yanında şekil değiştirme esasına göre tasarım ilkeleri de önem kazanmıştır. Yapı güvenliği ve aşırı deplasmanların önlenmesine yönelik daha pratik yaklaşımlar sunan şekil değiştirmeye göre tasarım, yapıların yaptığı özellikle yatay deplasmanlar nedeniyle elemanların aldığı hasarların sınırlandırılmasını amaçlar. Kesit hasar sınırları yönetmelikçe ortaya konularak, yapının deplasman seviyesine göre performans sınıfları belirlenir. Bu tür yaklaşımlarda yapıda gerekli rijitliği sağlayarak fazla deplasmanların önlenmesini sağlayan en önemli elemanlardan biri perde elemanlardır. Tasarım sırasında gerekli rijitliği sağlayan, bina güçlendirmede ise az maliyetli ve kolay uygulanabilir yöntemlerden olan perde tasarımının, her projede istenen performansı sağlayacak şekilde en düşük maliyetle uygulanması amaçlanmalıdır. İstenen deplasman düzeyini sağlayan ve burulmaya neden olmayan perde yerleşimiyle ilgili, genel kriterler olmakla birlikte en ekonomik çözümün aranması gereklidir. Muhtemel onlarca seçeneğin karşılaştırılması uzun süreler alacağından optimizasyon yöntemleri kullanarak istenen performansı sağlayan en ekonomik çözüm tespit edilmelidir. Bu sebeple bu çalışmada "Yapay Arı Kolonisi Algoritması" (YAK) kullanılarak binaya uygulanacak perdelerin yerleşiminin tespiti için "Ekonomik Perde Yerleşim Optimizasyonu" (e-PYO) adlı Visual Basic tabanlı bir program üretilmiştir. Program algoritmasına göre; muhtemel tüm çözümler taranarak, makul çözümler arasından en düşük maliyetli çözümü bulmak amacıyla, YAK algoritması ile seçilen perde kombinasyonları binanın SAP2000 modeline işlenerek X ve Y yönlerindeki kat deplasmanları üzerinden binanın performansı incelenerek optimizasyon yapılmaktadır. Seçilen perde kombinasyonları SAP2000'in "Açık Uygulama Programlama Arayüzü" (Open Application Programming Interface, OAPI) modülü ile modele işlenmekte ve analiz sonrası veriler okunmaktadır. Program perde yerleşimlerini aks sistemine bağlı olarak yapmakta olup en fazla her iki yönde 10 aksa sahip yapılara her iki yönde en fazla 9'ar adet perde yerleşimi yapabilmektedir. Bu çalışmada Sağlık Bakanlığı'na ait perde içermeyen tip hastane binası incelenmiş ve istenen performans düzeyi için gerekli perde duvarların yerleşimi tespit edilmiştir. Üretilen algoritma ile, tüm yerleşim alternatifleri taranarak en uygun perde yerleşimi kombinasyonunun hızlı bir biçimde tespit edilebildiği görülmüştür.