СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

Оценка плана здания на возникающие деформации является важнейшим этапом проектирования. Применяемый метод конечных элементов позволяет найти достаточно точные значения моментов напряжений и перемещений и на основе их анализа рассчитать требуемое арматурное усиление, однако затрачивается много времени на выполнение. Для реализации системы поддержки принятия решений при поиске рациональных планов опорных конструкций предлагается алгоритм сравнительной оценки деформаций плит перекрытий. В его основе – анализ эвристических параметров опорных областей и вывод оценки, коррелирующей с реальными деформационными воздействиями. Это позволит быстро сравнивать между собой различные планы опорных конструкций, запуская расчет деформаций методом конечных элементов лишь для наилучших планов опор. В настоящей работе предложен алгоритм получения и вывод сравнительной оценки деформаций по опорным областям плиты перекрытия.

Для определения опорных областей по плану опор предлагается использовать рассчитываемую на основе метрики расстояния Чебышёва диаграмму Вороного на прямоугольных основаниях, соответствующих опорам. Для корректной обработки сопряженных оснований к существующему алгоритму построения диаграммы Вороного предложена модификация на основе итеративного поиска узловых точек в моменты фиксации граней диаграммы Вороного. С помощью предложенного алгоритма эвристические параметры опорных областей были оценены по степени корреляции с метрикой деформаций на наборе планов опор мощностью 6500. Значимость коэффициентов корреляции была оценена на множестве групп планов опор, выделены незначимые параметры. По оставшимся параметрам были построены функции оценки на основе триплетов параметров, оценена корреляция каждой функции для каждого триплета. В итоговом эксперименте по результатам анализа получена оценка со средним значением 14?% и худшим 21?% ошибочным сравнением планов опор между собой.

Beeby A.W., Narayanan R.S. Designers' guide to EN 1992-1-1 and EN 1992-1-2 Eurocode 2: Design of concrete structures design of concrete structures general rules and rules for buildings and structural fire design. – Thomas Telford Publishing, 2005. – 230 p. – DOI: 10.1680/dgte2docs.31050.

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

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. – DOI: 10.3390/app11062775.

Petprakob W. Beam-slab floor optimization using genetic and particle swarm optimization algorithms: M-s of Science thesis. – Thailand: Thammasat University, 2015. – 90 p. – DOI: 10.14457/TU.the.2014.490.

Zelickman Y., Amir O. Optimization of column layouts in buildings considering structural and architectural constraints // Engineering Archive (engrXiv). – 2024. – P. 1–44. – DOI: 10.31224/2723.

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. – DOI: 10.35579/2076-6033-2019-11-04.

Ensemble deep learning enabled multi-condition generative design of aerial building machine considering uncertainties / J. Wang, K. Chen, H. Yang, L. Zhang // Automation in Construction. – 2024. – Vol. 157 (11). – P. 105134.

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. – DOI: 10.1111/cgf.12996.

Зинов В.И., Картак В.М., Валиахметова Ю.И. Алгоритм оценки деформации плит перекрытий по пролетно-опорным схемам здания // Системы анализа и обработки данных. – 2023. – № 4 (92). – С. 35–54. – DOI: 10.17212/2782-2001-2023-4-35-54.

Зинов В.И., Картак В.М., Валиахметова Ю.И. Решение многокритериальной задачи рационального размещения несущих стен с помощью генетического алгоритма // Информатика и автоматизация. – 2025. – № 24 (2). – С. 464–491. – DOI: 10.15622/ia.24.2.4.

Polat H., Ilerisoy Z.Y. A geometric method on façade form design with Voronoi Diagram // Modular. – 2020. – Vol. 3 (2). – P. 179–194.

Rokicki W., Gawell E. Voronoi diagrams – architectural and structural rod structure research model optimization // Malowsze Studia Regoinalne. – 2016. – Vol. 19. – P. 155–164. – DOI: 10.21858/msr.19.10.

Jung C., Redenbach C. Crack modelling via minimum-weight surfaces in 3d Voronoi diagrams // Journal of Mathematics in Industry. – 2023. – Vol. 13 (1). – DOI: 10.1186/s13362-023-00138-1.

Карабцев С.Н., Стуколов С.В. Построение диаграммы Вороного и определение границ области в методе естественных соседей // Вычислительные технологии. – 2008. – № 13 (3). – С. 65–80.

Bhattacharya P., Gavrilova M.L. Voronoi diagram in optimal path planning // Proceeding of the 4th International Symposium on Voronoi Diagrams in Science and Engineering ISVD 2007. – Wales: Pontypridd, 2007. – P. 38–47. – DOI: 10.1109/ISVD.2007.43.

Ho Y.-J., Liu J.-S. Smoothing Voronoi-based obstacle-avoiding path by length-minimizing composite Bezier curve // Proceeding of the International Conference on Service and Interactive Robotics (SIRCon09). – Institute of Information Science: Academia Sinica, 2009.

Papadopoulou E., Lee D.T. Critical area computation via Voronoi Diagrams // IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems. – 1999. – Vol. 18 (4). – P. 463–474. – DOI: 10.1109/43.752929.

Зинов В.И., Картак В.М. Алгоритмы планирования топологии вертикальных несущих конструкций при проектировании зданий // Информационные технологии интеллектуальной поддержки принятия решений (памяти проф. Н.И. Юсуповой) ITIDS'2024: труды X Международной научной конференции: в 2 т. Т. 2. – Уфа: Уфим. ун-т науки и технологий, 2024. – С. 118–123.