طراحی بهینه ی قاب های فولادی با استفاده از روش جستجوی فاخته

در طراحی بهینه ی قاب های فولادی عوامل متعددی در قیمت تمام شده ی سازه موثر می باشند. در اکثر تحقیقاتی که در زمینه ی بهینه سازی قاب های فولادی انجام شده است وزن سازه به عنوان تابعی از سطح مقطع اعضاء در قاب های خمشی و سطح مقطع اعضا و محل مهاربند ها در قاب های مهاربندی در نظر گرفته اند که می بایست ضوابط آئین نامه ای و اجرایی مورد نظر طراح را رعایت نمایند. به منظور بهینه سازی قاب های فولادی بسیاری از محققین از الگوریتم های فراکاوشی استفاده می نمایند که هریک از این الگوریتم ها با مکانیزم های خاص خود به بهینه سازی تابع هدف در قاب های فولادی (وزن) پرداخته اند ونتایج نهایی به دست آمده از هر یک از این الگوریتم ها را با یکدیگر مقایسه نموده اند. در این تحقیق با استفاده از سه مدل الگوریتم فاخته به بهینه سازی قاب های فولادی پرداخته شده است و بر اساس نتایج به دست آمده الگوریتم cs به عنوان کاراترین الگوریتم فاخته برای مثال های در نظر گرفته شده انتخاب گردیده است. همچنین با مقایسه ی نتایج بهینه ی به دست آمده بر اساس آئین نامه های حالت حدی و تنش مجاز، مشخص گردید که استفاده از روش حالت حدی سبب دستیابی به سازه هایی سبکتر می گردد. در غالب تحقیقات انجام شده برای بهینه سازی قاب های مهاربندی به دلیل تاثیر محل مهاربندها در نتیجه ی نهایی، بهینه سازی این مدل از قاب ها به صورت بهینه سازی هم زمان پیکربندی و اندازه صورت می گیرد که این نحوه ی بهینه سازی سبب اتلاف زمان زیادی برای بهینه سازی قاب می گردد. در این پژوهش با معرفی یک تابع هدف جدید(حداقل سازی نیروهای ایجاد شده در ستون ها) بهینه سازی های پیکربندی و اندازه از یکدیگر جدا گردیده اند و نهایتاً با این روش از تعداد تحلیل های لازم برای رسیدن به جواب کاسته شده است. همچنین مقایسه ی نتایج به دست آمده در بخش های مختلف این پژوهش نشان می دهد که وزن بهینه ی قاب های خمشی از وزن قاب های مشابه با سیستم دوگانه تا 15 درصد سنگین تر است.