دفاعیه دکتری

دانشجو الهام موسویان در تاریخ 7 آذر 95ساعت 17:00از پایان نامه خود تحت عنوان "توسعه ابزار پشتیبان طراحی در طرح بندی اولیه سازه ای در تعامل با طرح معماری ساختمانهای بنایی " در آمفی تئاتر دانشکده معماری دفاع خواهند نمود. اطلاعیه دفاع

چکیده:

توسعه ابزار پشتیبان طراحی در طرح بندی اولیه سازه ای در تعامل با طرح معماری ساختمان های بنایی

در فرایند طراحی کلاسیک، طرح بندی سازه ای مشتمل بر انتخاب اندازه و جانمایی مطلوب المان های سازه ای بر روی یک طرح معماری، با اتمام مرحله اولیه طراحی معماری و آغاز مرحله تفصیلی طراحی معماری انجام می پذیرد. این در حالیست که در مراحل تفصیلی طراحی میزان اثر گذاری تصمیمات طراحی بر قابلیت های عملکردی بنا کاهش پیدا می کند. به این منظور رویکرد تحویل پروژه یکپارچه IPD سعی در بازتعریف فرایند طراحی بگونه ای دارد که تصمیمات طراحی تا حد ممکن به سوی مراحل بالادستی و آغازین پروژه به طور همزمان انتقال یابند. مهمترین ابزاری که امکان تغییر استراتژی از فرایند کلاسیک طراحی به رویکرد IPD را امکان پذیر می سازد استفاده از ابزار دیجیتال به عنوان پشتیبان طراحی است. در این راستا این پژوهش، یک ابزار تعاملی برای تولید مدل یکپارچه معماری- سازه ای معرفی می کند که در مکانیابی بهینه المان های سازه ای به طراح کمک می کند. فرایند طراحی تعاملی معرفی شده در این ابزار با هدف تولید تعاملی یک طرح معماری و سپس تولید و جانمایی خودکار المان سازه ای شامل دیوارهای باربر، ستون ها، تیرها و دال ها بر روی آن توسعه می یابد. این پژوهش برای سازه های بنایی مناسب سازی شده است.

برای توسعه این ابزار، این رساله در دو گام اصلی تعریف شده است: 1. مدل سازی اولیه معماری و 2. بهینه یابی طرح بندی سازه ای بر روی مدل معماری تولید شده. در گام اول، چارچوب اولیه برای طراحی معماری بر اساس مجموعه ای از الزامات سازه ای بالاخص الزامات لرزه ای و معماری، تعریف و اعمال شده است. در گام دوم، طرح بندی سازه ای بر اساس مدل معماریِ طراحی شده، در شش مرحله 1. تولید شبکه سازه ای اولیه، 2. تخمین بار وارده بر اعضاء، 3. محاسبه ظرفیت باربری المان های سازه ای، 4. پایدار سازی شبکه سازه ای ناپایدار، 5. بهینه یابی ستون ها و 6. بهینه یابی کلی طرح بندی سازه ای می شود که از بالاترین طبقه ساختمان آغاز شده و برای سایر طبقات به ترتیب ادامه پیدا می کند. روش پیشنهادی این رساله، به صورت بی درنگ، پایداری یک مدل سازه ای اولیه را به صورت تقریبی تحلیل کرده و پیشنهاداتی برای چگونگی استقرار بهینه اعضاء سازه در طبقات را در اختیار طراح می گذارد. این روش با هدف به حداکثر رساندن یکپارچگی میان طرح سازه ای و طرح معماری با استفاده از الگوریتم بهینه یابیِ mixed-Integer نوین، تلاش می کند به صورت بهینه، بار را میان دیوارهای موجود و کمترین تعدادِ مورد نیازِ ستون های سازه ای اضافه شده به طرح توزیع کند.

به منظور تایید اعتبار نتایج، روش های پیشنهادی از دو منظر مورد ارزیابی قرار گرفته اند. مهم ترین هدف بهینه یابی با استفاده از ابزار دیجیتال، دستیابی به پاسخ های بهینه ایست که حصول آن توسط طراح مستلزم سعی و خطای فراوان بوده و در هنگام افزایش آلترناتیوهای موجود برای حل یک مسئله به دشواری امکان پذیر است. از این روی برای ارزیابی میزان بهبود نتایج حاصله از این ابزار نسبت به روش های کلاسیکِ دستی طرح بندی سازه ای، مقایسه آماری تطبیقی بکار گرفته شده است. همچنین به منظور اثبات درستی محاسبات سازه ای ساده سازی شده که به جهت افزایش سرعت محاسبات بکار گرفته شده اند، نتایج سازه ای با نتایج محاسبات به روش اجزای محدود مقایسه شده اند.