Farklı geometrik şekilli petek kolonların optimizasyonu

Abstract

Çelik yapılar bina, stadyum, fabrika gibi birçok alanda yaygın kullanıma sahiptir. Bu yapıların tasarımında hem ekonomik hem de güvenli olarak tasarlanmaları çok önemli parametrelerdir. Yapının kullanım amacına göre en ekonomik şekil de tasarım, tasarımcı tarafından hedeflenmektedir. Ekonomik tasarım için, petek kolonlar çelik yapılarda kullanılmaktadır. Ayrıca yapıların ekonomik tasarımı için optimizasyon teknikleri mevcuttur. Bu çalışmanın amacı, evrimsel topoloji optimizasyon tekniği kullanarak, burkulma etkisi dikkate alınarak, petek kolonun yük taşıma kapasitesini artıracak ve malzeme miktarını azaltacak optimum göz boşluğu şeklini belirlemektir. Analizler sonlu elemanlar metodu kullanılarak ANSYS programı ile yapılmıştır. Farklı mod durumları ve farklı iterasyonlar için analizler yapılmıştır. Analiz sonuçlarında çıkan optimal göz boşluklu kolon ile malzemeden tasarruf sağlandığı gösterilmiştir.

Steel constructions have wide using in many areas such as buildings, stadiums and factory. The aim of design in these constructions, both safe and economical design are very important parameters. According to aim of using of constructions, the most economical design is aimed by designers. For economical design, castellated columns are used in steel constructions. Also, optimizations technics are present to economical design of constructions. The aim of this study is to determine the optimal shape of web opening to increase load carrying capacity of castellated column and to decrease weight of castellated column considering bulking effect with evolutionary topological optimization technique. Finite element method is employed for analysis with using ANSYS program. The analysis are made for different modes and different iterations. According to analysis results, it is show that obtained optimal castellated column provides material saving.