Genetic programming based modeling of torsional strength of reinforced concrete beams

Abstract

Bu çalışmada betonarme kirişlerin burulma dayanımının Genetik Programlama (GP) ile modellenmesi sunulmuştur. Literatürden mevcut bir veritabanına ait 76 dikdörtgen betonarme kirişin deneysel verileri GP modeli geliştirmek için kullanılmıştır. Burulma dayanımını etkileyen girdi parametreleri kirişlerin kesit alanı, kapalı etriye boyutları, etriye aralığı, tek ayak kapalı etriye kesit alanı, etriye akma dayanımı ve boyuna donatı, etriye çelik oranı, boyuna donatı çelik alanı ve beton basınç dayanımı olarak seçilmiştir. Ayrıca, burulma altındaki betonarme kirişlerin dizaynı ile ilgili olarak bina kodları sunulmuştur. Betonarme kirişlerin burulma dayanımını belirlemek için geliştirilmiş kodların doğruluğu aynı test verilerinin kullanılması ile önerilen Genetik Programlama modelinden istifade edilerek karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma sonucu göstermiştir ki; önerilen Genetik Programlama modeli, betonarme kirişlerin burulma dayanımını diğer kodlara kıyasla çok daha doğru hassasiyet ile belirlemektedir.

This study presents the application of Genetic Programming (GP) for modeling torsional strength of RC beams. In the literature, experimental data of 76 rectangular RC beams from an existing database were used to develop the GP model. The input parameters affecting the torsional strength were selected as cross-sectional area of beams, dimensions of closed stirrups, spacing of stirrups, cross-sectional area of one-leg of closed stirrup, yield strength of stirrup and longitudinal reinforcement, steel ratio of stirrups, steel ratio of longitudinal reinforcement and concrete compressive strength. Besides, the building codes in relation to the design of RC beams under pure torsion is presented. The accuracy of the codes in predicting the torsional strength of RC beams was also compared with the proposed GP model with comparable way by using same test data. The study concludes that the proposed GP model predicts the torsional strength of RC beams by far more accurate than building codes.