Dış destek sistemli rijit ve yarı rijit yüksek katlı düzensiz çelik yapıların zemin yapı etkileşimi de dikkate alınarak optimum tasarımı

Bu tez çalışmasında, yüksek katlı çelik çerçeve yapıların minimum ağırlık optimizasyonu, rijit ve yarı rijit sistemler için dış destekli ve yapı-zemin etkileşimli modeller kullanılarak incelenmiştir. Çalışma kapsamında, yapıların farklı yük kombinasyonları altında optimize etmek amacıyla metasezgisel algoritmalar kullanılmıştır. Bal porsuğu optimizasyon (HBA) ve Kaya kartalları optimizasyon (AO) gibi yeni algoritmaların etkinliği araştırılmış, bu algoritmalar daha önce başarılı sonuçlar veren Gri Kurt Optimizasyon (GWO) Algoritması ile karşılaştırılmıştır. Algoritmalar MATLAB ortamında kodlanmış ve SAP2000 yazılımında modellenen 17, 24 ve 30 katlı düzensiz çelik çerçeve yapıların analizlerinde uygulanmıştır. MATLAB ile SAP2000 programları, Açık Uygulama Arayüz Programı (OAPI) aracılığıyla entegre edilmiştir. Her iterasyonda algoritmalar tarafından belirlenen kesitler SAP2000'e aktarılmış, analizler gerçekleştirilmiş ve yapı ağırlığı optimize edilmiştir. Yarı rijit çerçeve modellerinde kolon kiriş bağlantı noktalarının esnekliği dikkate alınmış, bu sayede daha gerçekçi sonuçlar elde edilmesi amaçlanmıştır. Yapı-zemin etkileşimi de modele entegre edilerek zemin etkisinin yapı davranışına katkıları incelenmiştir. Sunulan tasarım algoritması, LRFD-AISC (Yük ve Direnç Faktörü Tasarımı, Amerikan Çelik Yapı Enstitüsü) şartnamelerine uygun olarak, çelik çerçeve üyeleri için kesitleri seçmek üzere geliştirilmiştir. Şartnamede yer alan dayanım sınırlayıcıları ve deplasman sınırlayıcıları ile geometrik sınırlayıcılar tasarım kısıtlayıcıları olarak, algoritmaya dahil edilmiştir. Bu tez çalışması yüksek katlı çelik çerçevelerin optimize edilmesi sürecinde metasezgisel algoritmaların etkin bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.