طراحي بهينة شبكه قطري سازة دياگريد تك و دو لايه در ساختمان‌هاي بلند مرتبه تحت اثر بارهاي ثقلي و جانبي

Optimized Designing of the Diametric Network of one or two-layer Diagrid Structure in Dignified Buildings under the Gravity and Lateral Loads

سازه ­هاي دياگريد به ­عنوان يك سيستم سازه ­اي در ساختمان­ هاي بلند مرتبه از نظر عملكرد، بهبود يافتة سازه ­هاي قابي و لوله­ اي مي­ باشند كه با كاهش چشم­گير لنگي برش، وزن سازه را به ­شدت كاهش مي­ دهد. هدف از اين تحقيق، بهينه ­يابي سازه ­هاي دياگريد براي كمينه ­سازي وزن سازه، تعيين تعداد تقسيمات و زاوية بهينه و در پايان مقايسه ميان سازة دياگريد تك لايه و دو لايه براي انتخاب گزينة مقرون به صرفه­ تر مي­ باشد. دراين تحقيق، انجام بهينه­ سازي سازة دياگريد با استفاده از الگوريتم­ هاي فرا­­ ابتكاري مدنظر بوده است كه استفاده از يك محيط برنامه ­نويسي را ملزم مي­ كند. افزونة برنامه ­نويسي گرافيكي گرس­ هاپر بر روي نرم ­افزار مدل­ سازي هندسي راينو، با پارامتريك كردن برنامة نوشته شده امكان بهينه ­سازي الگوريتميك را فراهم مي ­سازد. بهينه يابي در برنامة نوشته شده توسط الگوريتم ژنتيك از طريق افزونة گالاپاگوس بر اساس نتايج خروجي از موتور تحليل سازة كارامبا انجام مي­ شود. نتايج حاصل از بهينه يابي نشان مي­ دهد كه زاوية بهينة اعضاي سازه دياگريد با خط افق براي سازه دياگريد تك­لايه 64/01 و براي سازه دياگريد دو­لايه 65/77 مي ­باشد. وزن بهينة سازه دياگريد تك­لايه در مقايسه با دو­لايه كمتر است كه با توجه به ساخت ساده ­تر در مدت زمان سريعتر و متعاقباً مصرف انرژي كمتر، سازه دياگريد تك­لايه به عنوان گزينة مقرون به صرفه ­تر انتخاب مي­ شود.

Diagrid structures as the structural system in dignified buildings, from the applicational point of view, are framed and piped developed structures which decrease the weight of the structure by reducing the cutting limp. The goal of the present article is to optimize the diagrid structures for reducing the weight of structure, determining the number of classifications and the optimize angle and finally comparing the mono and two-layer diagrid structure for selecting the economic option. Through the present research, doing the optimizing diagrid structure by using the extra-creating algorithms, which made the integrated drive electronic necessary, was considered. The Grasshopper graphical programming extension on the Rhino geometric modelling software supplied the algorithmic optimization by making the written program parametric by the genetic algorithm by Galapagos extension. Optimizing in the written software is done by the genetic algorithm by Galapagos extension in base of output results from Karamba analysis structure engine. The optimizing accessed results show that the optimizing angle of the diagrid structures’ members with horizon line for mono-layer diagrid os 64/01 and for two-layer diagrid structure is 65/77. The optimizing weight of the mono-layer diagrid is less than two-layer diagrid which by attention to the simple structure in the rapid time and less energy consuming, the mono-layer diagrid is selected as the affordable option.