Çok katlı betonarme yapıların optimal ön tasarımı için bir strateji
A strategy for optimal preliminary design of multi-storey reinforced concrete structures
Yazar: PINAR ATAŞ
Danışman: DOÇ. DR. HAKAN ÖZBAŞARAN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekanik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Betonarme = Reinforced concrete ; Yapay zeka = Artificial intelligence

Özet:
Bu araştırmanın amacı betonarme yapıların optimal tasarımını gerçekleştirmek amacıyla bilgisayar ile otomatik tasarım yöntemlerinin uygulanıp uygulanamayacağının başlangıç testlerini yapmaktır. Günümüz bilgisayar teknolojisi göz önüne alındığında bilgisayar destekli tasarımın artık çağın taleplerine cevap vermediği açıktır. Bu amaçla mühendise ön tasarım için taşıyıcı sistem planları (yapısal analiz yapmadan) önermek adına bir strateji sunulmuştur. Burada "taşıyıcı sistem planı"ndan anlaşılacak şey taşıyıcı sistem elemanlarının plandaki yerleşimini belirlemek ve temsili bir ön boyutlandırma yapmaktır.
Sunulan strateji için ilk olarak inşaat mühendisliği alanında kapsamlı bir literatür taraması yapılarak tasarımlara yön verecek tasarım pratikleri derlenmiştir. Derlenen tasarım pratikleri optimizasyon sürecinde algoritmanın başvuracağı kısıtları oluşturmuştur. Daha sonra kaydedilen her bir tasarım pratiği için bir uygunluk değeri belirlenerek algoritma tarafından ne şekilde kullanılacağı belirlenmiştir. Bu aşamada her tasarım pratiği için bir cezalandırma sistemi oluşturulmuştur. Daha sonra "girdi biçimi" ve "tasarım stratejisi" belirleme sürecine geçilmiştir. Verilen bir mimari planın bilgisayar tarafından algılanmasını sağlayan en uygun girdi biçimi ve tasarım sürecinin nasıl gerçekleşeceğine yön veren bir tasarım stratejisi oluşturularak sayısal testler yapılmıştır.
Sunulan stratejinin test edilmesi için basit, orta ve zor seviyelerde olmak üzere toplamda dört adet mimari proje kullanılmıştır. Çıkan sonuçlar sonrası özellikle düzgün mimari plana sahip konut projeleri için sunulan stratejinin ümit verici olduğu görülmüştür. 
Bu çalışmanın en büyük katkısı bilgisayar ile otomatik tasarımlar üretmenin mümkün olduğunu görmek olmuştur. Ayrıca bu çalışma otomatik tasarım süreçlerinin ileriki zamanlarda ne denli yaygın olacağının sinyallerini vermiştir.

Abstract:
The aim of this research is to execute initial tests of whether computer-automated design methods can be applied in order to perform the optimal design of reinforced concrete structures. Considering today's computer technology, it is obvious that computer-aided design does not respond to the demands of our age. For this purpose, a strategy has been presented to recommend structural system plans (without structural analysis) for preliminary design to the engineer. Here, the meaning of the "structural system plan" is to determine the location of the structural system elements in the plan and to make a representative preliminary dimensioning.
First, a comprehensive literature review in the field of civil engineering was conducted and design practices that would guide the designs were collected. The collected design practices are the constraints that the algorithm will utilize in the optimization process. Then, a suitability measure for each design practice and how it would be used by the algorithm were determined. At this stage, a penalty scheme has been created for each considered design practice. Then, the process of determining "input type" and "design strategy" was started. Finally, numerical tests have been carried out after creating a strategy that guides how the design process will take place and an appropriate input form that enables the perception of a given architectural plan by the computer.
In order to test the presented strategy, a total of four architectural plans of simple, medium and hard difficulty levels were used. It has been seen from the results that the presented strategy is promising especially for residences with simple architectural plans.
The main contribution of this study is to show that it is possible to produce automatic designs with computers. In addition, this study indicates how common automated design processes will be in the future.