Βελτιστοποίηση κόστους και ασφάλειας δικτυωμάτων σε στατικά φορτία

Abstract

Το αντικείμενο της εργασίας είναι η βέλτιστη επιλογή των χαρακτηριστικών μιας κατασκευής. Ο στόχος είναι η ελαχιστοποίηση του κόστους κατασκευής διατηρώντας την ασφάλεια της κατασκευής σε επιθυμητά επίπεδα. Παρουσιάζεται μια μεθοδολογία βελτιστοποίησης σχεδιασμού κατασκευών και εφαρμόζεται σε δικτυώματα. Οι σχεδιαστικές παράμετρες αναφέρονται στην παρούσα εργασία στα γεωμετρικά χαρακτηριστικά των δικτυωμάτων, όπως οι διατομές των μελών που αποτελούν το δικτύωμα και οι θέσεις των κόμβων του δικτυώματος. Το κόστος, το οποίο αποτελεί την αντικειμενική συνάρτηση στο πρόβλημα της βελτιστοποίησης, αναφέρεται στο βάρος της κατασκευής και εξαρτάται από την επιλογή των διατομών και τις θέσεις των κόμβων. Γενικά το κόστος της κατασκευής εξαρτάται από την τεχνογνωσία του ανθρώπινου δυναμικού, από παράγοντες οικονομικής φύσεως και λοιπούς παράγοντες. Σε αυτήν την διπλωματική εργασία έγινε προσπάθεια ελαχιστοποίησης του βάρους της κατασκευής θεωρώντας το ως ένα από τους παράγοντες του κόστους. Η ασφάλεια των δικτυωμάτων εξαρτάται από τις τάσεις και τις αξονικές δυνάμεις που αναπτύσσονται στα μέλη. Τα μεγέθη αυτά δεν επιτρέπεται να ξεπερνούν το όριο διαρροής και τις κρίσιμες τιμές λυγισμού αντίστοιχα. Στο κεφαλαίο 2 διατυπώνεται το πρόβλημα βελτιστοποίησης σχεδιασμού δικτυωμάτων. Επίσης παρουσιάζονται οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την επίλυση του προβλήματος βελτιστοποίησης. Στο κεφαλαίο 3 παρουσιάζεται το λογισμικό το οποίο χρησιμοποιείται για την μοντελοποίηση των κατασκευών-δικτυωμάτων. Στο κεφαλαίο 4 δίνονται παραδείγματα βελτιστοποίησης σχεδιασμού δικτυωμάτων για διάφορες φορτίσεις.