СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

Планирование опорных конструкций здания является проблемой крайне широкого выбора. При этом оценка одного варианта с помощью метода конечных элементов занимает слишком большое количество времени для внедрения автоматизированных средств и средств поддержки принятия решений. Поэтому предлагается выделить быстро рассчитываемую оценку плана опор, которая позволила бы корректно сравнить два плана по потенциальным деформациям. Для этого были проанализированы существующие эвристические подходы моделирования функциональной связи плана опор и возникающих деформаций. В настоящей работе в качестве основы оценки взято понятие пролета. Далее формулируется задача детерминирования пролетов, сводящаяся к задаче геометрического покрытия многосвязного ортогонального полигона. В качестве целевой функции выступает максимизация корреляционной связи между выявляемой оценкой и реальными расчетными значениями деформаций.

Для определения пролетов на области перекрытия предлагается новый алгоритм на основе заметающей прямой, состоящий из трех шагов: разбиения области перекрытия, определения соседства участков разбиения и сбор участков в пролеты. Для того чтобы определить общую оценку опорно-пролетной схемы, выводится оценка одного пролета на основе трех параметров: площади пролета, соотношения сторон и взаиморасположения опор, ограничивающих пролет. Поскольку последний параметр является качественным, был проведен дополнительный анализ количественных параметров, способных корректно его описать. Критерием анализа была выбрана корреляция с расчетными деформациями в пролете. Наилучшим параметром был признан параметр максимального периметрального расстояния между опорами. Была выделена наилучшая функция для оценки пролетов. Кроме того, были проанализированы различные подходы к сбору пролетов из участков разбиения на последнем шаге алгоритма.

1. СП 430.1325800.2018. Монолитные конструктивные системы. Правила проектирования. – М.: Стандартинформ, 2019. – 45 с.

2. СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. – М.: Стандартинформ, 2019. – 124 с.

3. СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. – М.: Стандартинформ, 2017. – 95 с.

4. Gilbert R.I. Detailing of reinforcement in concrete structures / Center of Infrastracture Engineering and Safety. – University of New South Wales, 2012. – Unpublished.

5. Sharafi P. Cost optimization of the preliminary design layout of reinforced concrete framed buildings: PhD Thesis. – Australia: University of Wollongong, 2013. – 286 p.

6. Hadi M., Sharafi P., The L. A new formulation for the geometric layout optimisation of flat slab floor systems // Australasian Structural Engineering Conference (ASEC 2012). – Australia, 2012. – P. 1–8.

7. Petprakob W. Beam-slab floor optimization using genetic and particle swarm optimization algorithms: M-s of Science thesis. – Thailand: Thammasat University, 2015. – 90 p.

8. Лешкевич О.Н. Использование искусственных нейронных сетей для оценки армирования железобетонных плит перекрытий // Проблемы современного бетона и железобетона. – Минск, 2019. – Вып. 11. – С. 51–62.

9. Integrated structural-architectural design for interactive planning / B. Steiner, E. Mosavian, S.F. Mehdizadeh, M. Wimmer, P. Musialski // Computer Graphics Forum. – 2016. – Vol. 36 (8). – P. 80–94.

10. Sahab M.G., Ashourb A.F., Toropov V.V. Cost optimisation of reinforced concrete flat slab buildings // Engineering Structures. – 2005. – Vol. 27 (3). – P. 313–322.

11. Optimizing support locations in the roof–column structural system / X. Meng, T.-U. Lee, Y. Xiong, X. Huang, Y.M. Xie // Applied Science. – 2021. – Vol. 11 (6). – P. 2775.

12. Albuquerque A.T. de, El Debs M.K., Melo A.M.C. A cost optimization-based design of precast concrete floors using genetic algorithms // Automation in Construction. – 2012. – Vol. 22. – P. 348–356.

13. Хасанова Э.И., Валеев Р.С. Матричный способ декомпозиции многосвязного полигона на множество прямоугольных областей минимальной мощности // Вестник УГАТУ. – 2010. – № 2 (37). – С. 183–187.

14. Хасанова Э.И. Проектирование размещения геометрических объектов на многосвязном ортогональном полигоне : автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.13.12. – Уфа, 2011. – 16 с.

15. Shamos M.I., Hoey D. Geometric intersection problems // 17th Annual Symposium on Foundations of Computer Science. – United States, 1976. – P. 208–215.

16. European standard: Eurocode 2. Design of concrete structures – Part 1-1: General rules and rules for buildings / European Union. – European Committee for Standardization, 2004. – 225 p.