Kabuk yapılar için evrimsel algoritma tabanlı parametrik tasarım önerisi
Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Mimarlık Fakültesi, Mimarlık Bölümü, Türkiye
Tez Danışmanı: Togan Tong
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Kabuk sistemleri, az malzeme ile geniş açıklıkları geçebilmektedir. Bu sebeple kabuk sistemleri geçmişten günümüze araştırılan ve geliştirilen bir konu olmuştur. Kabuk sistemleri, geniş açıklıkları geçebilmenin yanında serbest formların üretimine de imkân sağlamaktadır. Ancak karmaşık yapıları birçok tasarım ve uygulama zorluğunu da beraberinde getirmektedir. Bu durum, kabuk tasarımında hem mimari gereksinimleri karşılayabilen hem de strüktürel olarak başarılı olabilecek bir form arayışını doğurmaktadır. Form arayışı için başlarda fiziksel modellemeye dayalı yöntemler kullanılırken, hesaplamalı tasarım araçlarının gelişimi ile fiziksel modellere alternatif olarak dijital form bulma yöntemleri geliştirilmiştir. Dijital yöntemler mekanik yöntemlere göre daha hızlı olsalar da hesaplamalı tasarım, parametre ve başarımların net bir şekilde tanımlanmasını gerektirmektedir. Kabuk tasarımında yükseklik, statik, maliyet ve estetik gibi birden çok başarım göz önünde bulundurulmak zorundadır. Son yıllarda evrimsel algoritmalar birden çok başarım için optimizasyon imkânı sunabildikleri için mimari tasarım alanında kullanılmaya başlanmıştır. Bu çalışmada da kabuk yapıları için evrimsel algoritmaya dayalı optimizasyon modeli geliştirilmiştir. Önerilen modelde düzlemsel panellerden oluşan yığma kabuk yapılar için dinamik gevşeme yöntemiyle form bulma işlemi gerçekleştirilmiştir. Ardından üretilen form panel sayısı, paneller arası kırılma ve yükseklik açısından evrimsel algoritmalar kullanılarak optimize edilmiştir. Optimizasyon işlemi ilk olarak tek hedefli optimizasyon ardından çok hedefli optimizasyon algoritması ile gerçekleştirilerek sonuçlar karşılaştırılmıştır. Geliştirilen hesaplamalı tasarım yönteminin, kabuk yapılarının ön tasarım süreçlerine katkı sağlaması hedeflenmiştir.