Plan düzensizliğinin yapıların deprem davranışına etkisinin yapay zekâ sistemleri ile optimizasyonu ve modellenmesi

Bu çalışmanın amacı, planda düzensiz olan betonarme binaların statik ve dinamik yükler etkisi altındaki performansı açısından optimum tasarımı elde etmektir. Betonarme düzensiz yapılar için her kat düzenindeki kütle merkezi ile rijitlik merkezleri arasında oluşan dışmerkezliği otomatik olarak minimuma indirmesi ve böylece burulma düzensizliği en aza getirilmesi amacıyla girişimlerde bulunulmuştur. Betonarme yapılarda burulma düzensizliği genellikle plan geometrisinin simetrik olmayan yapısından veya düşey elemanların rijitlik dağılımından kaynaklanır. Yapısal optimizasyon teknikleri, her kat düzeninde kütle merkezi ile rijitlik merkezi arasındaki dışmerkezliği ortadan kaldırmak için malzemeleri yapı boyunca verimli bir şekilde dağıtarak bu problemi çözer. Bu çalışmada farklı ayrık matematiksel yapı modellerine örnek olarak tek katlı iki boyutlu binalar ve 3 boyutlu çok katlı binalar kullanılmıştır. Ayrıca düzensiz yapıların sismik performansı üzerindeki deprem açı etkisinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla rijit davranışı gösteren tek katlı çerçeve taşıyıcı sistem bina, 0'dan başlayarak 15'ar derece artımla 90 dereceye kadar 7 farklı deprem doğrultusuna göre analiz edilmiştir. Uygulanan boyutlandırma optimizasyonu ile sonuçların önemli ölçüde değiştiği açıkça görülmektedir. Yapının analizinde, taşıyıcı sistem 3 boyutlu olarak modellenmesinde ETABS® paket programı kullanılmıştır. MATLAB® programı kullanılarak Genetik Algoritma Yöntemi ile betonarme yapılarda boyutlandırma optimizasyon uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Çalışmalar, optimize edilmiş 8 katlı model binada yapılan deneysel sonuçlarla desteklenmiş ve performansı 15 derecelik bir artışla değerleri 0 ila 180 derece arasında değişen on üç yönde yatay yükler ile değerlendirilmiştir.