Shearالنسبة المبنية على التصميم الأمثل لمساهمة الجزء الإطاري في الجمل الثنائية جدران قص-إطارات في الأبنية الخرسانية المسلحة

الملخص

إن الأبنية المصممة لمقاومة الزلازل ذات الجمل الثنائية جدران قص-إطارات يجب أن تحقق مقاومة تصميمية لقوى القص القاعدي لا تقل عن 25% للجزء الإطاري وحده (بدون مساهمة جدران القص). هذا الشرط يثير التساؤل عن ماهية هذه النسبة أي كيف ستكون قيمتها فعلياً في حال تم الإستعانة بخوارزمية ذكاء صنعي للوصول إلى التصميم الأمثل لمثل هذا البناء. من أجل هذا الهدف وقع الإختيار على نظام إنشائي مكون من ثلاث فتحات ويرتفع إلى خمسة طوابق ليتم تحليله حاسوبياً والتأكد أولاً من مقاربة النتائج التحليلية للنتائج المخبرية التي صدرت عن هذه الجملة التي أجريت عليها تجارب مخبرية من قبل Devi, G. N. (2013). ومن ثم تمت إعادة تصميم هذه الجملة بالشكل الأمثل وفق خوارزمية أمثلة مع اعتبار متحولات التصميم مختلفة ضمن مرحلتي أمثلة متتابعتين. حيث تم تحضير المتحولات في البداية لتكون بالعدد الأقل الممكن من أجل تمكين خوارزمية الأمثلة من إيجاد التصميم الأمثل الأولي بالكلفة التحليلية الأقل بالنسبة للوقت المستهلك للوصول لتلك النتائج الأولية. وقد أطلق على هذه المرحلة بالأمثلة الأولى Phase-1. ثم بعد ذلك تم توسيع عدد المتحولات لتشمل جميع جوانب التصميم الخاصة بالنظام الإنشائي بمرحلة الأمثلة الثانية Phase-2 والتي اتخذت من نتائج Phase-1 كقيم ابتدائية لإطلاقها. بني التصميم الأمثل على كلفة النظام الإنشائي كتابع هدف يأخذ بعين الإعتبار كلفة مواد البناء المستخدمة (خرسانة و فولاذ) بالإضافة إلى كلفة المتر المربع من القالب المستخدم لتشكيل العناصر الخرسانية المسلحة خلال فترة التصلب. إن كلفة أي مقطع إنشائي تم تقييمها ككلفة واحدة الطول من العنصر الإنشائي, بحيث يمكن الحصول على الكلفة الكلية لكامل النظام الإنشائي بعد حساب مجاميع كلفة جميع العناصر (ضرب طول كل عنصر بكلفة المتر الطولي للمقطع منه). من أجل ذلك تم في هذا البحث تم استخدام برنامج Abaqus كبرنامج يعتمد اللاخطية في تحليل المنشآت بطريقة العناصر المحدودة خلال عملية الأمثلة. كنتيجة صدرت عن هذا البحث فإن نسبة مشاركة الجزء الإطاري من النظام الإنشائي رغم أنها حصرية للنظام الإنشائي المعتمد في هذا البحث حصراً، إلا أنها تثير الفضول لمعرفة كيفية تغير هذه النسبة في كل مرة يعمد فيها إلى تغيير المسقط الأفقي وتوزع الجدران فيه أي اعتماد ترتيبات لمسقط أفقي مختلفة في بناء خرساني مسلح وهو ما سيصدر في أعمال بحثية مستقبلية.