초록
본 연구의 목적은 H형강 단면과 콘크리트의 합성단면으로 구성된 보와 기둥의 합성 뼈대구조물에 대해 신뢰성지수를 고려한 최적 단면을 설계할 수 있는 알고리즘을 개발하는데 있다. 합성 뼈대구조물의 최적화 문제는 단면 치수를 설계변수로 취하고 목적함수와 제약조건을 형성한다. 목적함수는 구조물의 총 경비로 형성하고, 제약조건식은 단면응력과 허용응력의 신뢰성지수를 고려하여 유도한다. 합성 뼈대구조물의 단문을 최적화하는 알고리즘은 수정 Newton-Raphson 탐사법을 사용하는 SUMT기법을 사용한다. 본 연구에서 개발된 최적화 알고리즘은 1층 1경간 합성 뼈대구조물과 5층 1경간 합성 뼈대구조물의 수치예에 신뢰성지수(${\beta}=3.0$, ${\beta}=0.0$)를 고려한 합성 뼈대구조물 설계의 실용화를 위하여 적용된다. 제안된 알고리즘의 최적화 가능성과 적용성 그리고 수렴성 등을 살펴보기 위하여 수치결과들을 비교 분석한다.
The purpose of this study is to develop an algorithm, which can be designed the optimal sections of the composite framed structures constituted with the beams and the columns consisted of H type of steel section and concrete considering the reliability index. The optimized problem or the composite framed structures is formulated with the objective function and the constraints taking the section sizes as the design variables. The objective functions are constituted by the total costs of constructions. Also, the constraints are derived by considering the reliability index of section stress and allowable stress. The algorithm optimized the section of the composite framed structures utilizes the SUMT method using the modified Newton-Raphson direction method. The optimizing algorithm developed in this study is applied to the numerical examples with respecting a one-bay, one-story composite framed structure and a one-bay five-story one for the practical utilization of design on the composite framed structures using the reliability indices$({\beta})$ three and zero. In addition, their numerical results are compared and analyzed to examine the possibility of optimization the applicability, and the convergence this algorithm.