• Title/Summary/Keyword: AISC-ASD

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A robust genetic algorithm for structural optimization

  • Chen, S.Y.;Rajan, S.D.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제10권4호
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    • pp.313-336
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    • 2000
  • The focus of this paper is on the development and implementation of a methodology for automated design of discrete structural systems. The research is aimed at utilizing Genetic Algorithms (GA) as an automated design tool. Several key enhancements are made to the simple GA in order to increase the efficiency, reliability and accuracy of the methodology for code-based design of structures. The AISC-ASD design code is used to illustrate the design methodology. Small as well as large-scale problems are solved. Simultaneous sizing, shape and topology optimal designs of structural framed systems subjected to static and dynamic loads are considered. Comparisons with results from prior publications and solution to new problems show that the enhancements made to the GA do indeed make the design system more efficient and robust.

기둥의 강·연성축을 고려한 브레이싱된 정방형 3차원 강골조 구조물의 최적설계 (Optimum Design of Braced Three Dimensional Square Steel Frame Structures Considering Arrangement of Major-minor axis of Column)

  • 김기욱;박문호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.259-267
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    • 2004
  • 우리주변에서도 많이 존재하고, 현재 시공중인 강골조 구조물이 대부분 강 연성축을 고려하지 않고 일방향 쪽으로만 시공하고 있는 것이 현실이다. 이로 인하여 재료가 과다로 쓰여지고 있으며, 같은 재료를 강 연성 축의 배치만 잘 하여도 구조물의 안전성과 경제성 측면에서 탁월하다는데 착안하였다. 또한, 국내 강구조물의 대부분이 허용응력설계법을 이용한 과다설계로, 다른 설계법으로의 전환이 필요하다고 생각되어 본 논문을 수행하게 되었다. 현재 기둥의 강 연성축 배열은 미국시방서 AISC-LRFD에 일부 기술되어 있을 뿐, 구체적인 효율성과 경제성에 관해서는 미흡한 상태이다. 본 연구에는 3차원 강뼈대구조물에서 기둥의 강 연성 축 배치와 브레이스의 배치, 브레이스의 연결방법 및 각국의 시방코드별로 수행한 최적설계를 비교하여 보다 향상되고 합리적인 최적설계의 방향을 제시하고자 한다.

P.E.B 시스템 강골조에서 H형강 기둥 - Rafter 접합부의 구조성능 (Structural Performance of H-shaped Column-Rafter Connection in the P.E.B Systematic Steel Frames)

  • 김종성
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권3호통권76호
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    • pp.347-356
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    • 2005
  • 최근 들어 강구조 공장건축은 상당부분 P.E.B.시스템으로 지어지고 있으나 관련기술이 대부분 외국에서 수입된 것으로 전용프로그램(예, MBS, LTI 등)에만 의존하고 있고 국내의 설계지침이 없어서 AISC-ASD에 의해 설계하고 있다. 또한 P.E.B.골조의 구조적 거동을 검토한 연구 및 H형강을 이용한 요소기술 개발이 부족한 실정에 있다 특히, 기둥-보(rafter) 접합부는 Extended type end plate에 의한 접합에만 의존하여 과다설계의 경향이 있으므로. 접합부에 대한 구조적 검토가 필요하다. 따라서 이 연구에서는 P.E.B.시스템 공장건물에서 H형강-보(rafter)의 접합부(Extended/Flush type)의 구조성능을 실험적으로 평가하여 구조적, 경제적으로 우수한 P.E.B. 시스템 골조의 설계를 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

Optimum design of steel space truss towers under seismic effect using Jaya algorithm

  • Artar, Musa;Daloglu, Ayse T.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제71권1호
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    • pp.1-12
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    • 2019
  • This study investigates optimum designs of steel space truss towers under seismic loading by using Jaya optimization algorithm. Turkish Earthquake Code (2007) specifications are applied on optimum designs of steel space truss towers under the seismic loading for different local site classes depending on different soil groups. The proposed novel algorithm does not have any algorithm-specific control parameters and depends only a simple revision equation. Therefore, it provides a practical solution for structural optimization problems. Optimum solutions of the different steel truss examples are carried out by selecting suitable W sections taken from American Institute of Steel Construction (AISC). In order to obtain optimum solutions, a computer program is coded in MATLAB in corporated with SAP2000-OAPI (Open Application Programming Interface). The stress and displacement constraints are applied on the design problems according to AISC-ASD (Allowable Stress Design) specifications. Firstly, a benchmark truss problem is examined to see the efficiency of Jaya optimization algorithm. Then, two different multi-element truss towers previously solved with other methods without seismic loading in literature are designed by the proposed algorithm. The first space tower is a 582-member space truss with the height of 80 m and the second space tower is a 942-member space truss of about 95 m height. The minimum optimum designs obtained with this novel algorithm for the case without seismic loading are lighter than the ones previously attained in the literature studies. The results obtained in the study show that Jaya algorithm is a practical and robust optimization method for structural optimization problems. Moreover, incorporation of the seismic loading causes significant increase in the minimum design weight.

작은 축력을 받는 H형강 기둥의 베이스플레이트 거동과 설계 (Behavior and Design of H-Section Steel Column Base Plates for Light Concentric Load)

  • 심기철;김은화;김원기
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권4호통권71호
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    • pp.453-461
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    • 2004
  • 국내에서는 아직 철골구조의 베이스플레이트에 대한 설계기준이 작성되어 있지 않으므로 외국 기준 및 자료들을 근거로 중심축하중을 받는 H형강 기둥아래의 베이스플레이트에 대한 ASD 설계식을 제안하고자 한다. 또한 제안된 설계식과 하중을 변화시키며 설계한 예제를 비교한 결과, 보통의 축력을 받을 때에는 플레이트 면이 위험단면 $0.95d{\times}0.8b_f$인 사각형 길이면에 고정시킨 외측캔틸레버 보와 H형강 기둥 내부3변고정 플레이트로 가정한 것 중 위험한 쪽으로 설계한다. 그리고 적은 축력을 받을 때에는 베이스플레이트의 위험단면 및 지압면은 웨브에 면한 기둥 플랜지 사이의 캔틸레버로 설계한다.