การออกแบบอย่างเหมาะสมที่สุดสำหรับแผ่นพื้นท้องเรียบคอนกรีตเสริมเหล็ก โดยอัลกอริทึมหิ่งห้อยแบบแบ่งกลุ่มย่อย

Abstract

โครงสร้างแผ่นพื้นท้องเรียบเป็นที่นิยมใช้กันมากในปัจจุบันเนื่องจากขั้นตอนก่อสร้างไม่ซับซ้อน และเพิ่มพื้นที่ใช้สอยให้มากขึ้น ในการออกแบบโครงสร้าง วิศวกรผู้ออกแบบนอกจากจะต้องคำนึงถึงความแข็งแรงและความปลอดภัยของโครงสร้างเป็นหลักแล้ว ยังต้องคำนึกถึงความประหยัดด้วย โดยทั่วไปวิศวกรจะใช้ประสบการณ์เฉพาะบุคคลในการออกแบบให้ได้โครงสร้างที่มีความแข็งแรงและประหยัด แต่ก็ยังไม่สามารถยืนยันได้ว่าโครงสร้างนั้นประหยัดที่สุด ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงนำอัลกอริทึมหิ่งห้อยแบบแบ่งกลุ่มย่อยมาประยุกต์ใช้กับการออกแบบอย่างเหมาะสมสำหรับแผ่นพื้นท้องเรียบคอนกรีตเสริมเหล็ก ซึ่งอัลกอริทึมนี้เป็นวิธีการเมตาฮิวริสติกที่ได้รับแรงบันดาลใจมาจากพฤติกรรมการใช้แสงในการหาคู่ และหาอาหารของหิ่งห้อย ฟังก์ชันวัตถุประสงค์คือ ราคาค่าก่อสร้าง ซึ่งประกอบด้วยราคาคอนกรีต เหล็กเสริม และแบบหล่อ การวิเคราะห์โครงสร้างแผ่นพื้นท้องเรียบใช้วิธีโครงข้อแข็งเทียบเท่า และการออกแบบคอนกรีตเสริมเหล็กใช้ตามมาตรฐาน ACI 318M-14 การพัฒนาโปรแกรมสำหรับการออกแบบอย่างเหมาะสมใช้ภาษาจาวา ตัวแปรหลักที่พิจารณา ได้แก่ ความหนาพื้น มิติเสา ขนาดและจำนวนของเหล็กเสริมในแต่ละทิศทาง ทั้งในแถบเสาและแถบกลางของแผ่นพื้น การหาคำตอบอย่างเหมาะสมด้วยอัลกอริทึมหิ่งห้อย มีข้อดีคือ สามารถหาคำตอบที่เหมาะสมเฉพาะที่หลาย ๆ ค่าได้ในเวลาเดียวกัน ทำให้สามารถตรวจหาคำตอบที่เหมาะสมที่สุดได้ง่าย