Page Header

Home > Vol 32, No 3 (2022) > Tapao

การออกแบบที่เหมาะสมของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กโดยใช้วิธีค้นหาแบบหิ่งห้อย
Optimum Design of Reinforced Concrete Structures by Firefly Algorithm

Assanai Tapao, Raungrut Cheerarot

Abstract


งานวิจัยนี้นำเสนอการประยุกต์ใช้วิธีค้นหาแบบหิ่งห้อยสำหรับการออกแบบที่เหมาะสมของโครงข้อแข็งคอนกรีตเสริมเหล็ก โดยกำหนดราคาค่าก่อสร้างรวมเป็นฟังก์ชันวัตถุประสงค์เพื่อค้นหาการออกแบบที่ประหยัดที่สุดของโครงข้อแข็งคอนกรีตเสริมเหล็ก ขั้นตอนวิธีค้นหาแบบหิ่งห้อยสำหรับการออกแบบที่เหมาะสมถูกทำให้บรรลุผลขึ้นโดยใช้ภาษา Visual basic และใช้มาตรฐาน ACI318-14 ในการตรวจสอบผลของการออกแบบ นอกจากนี้พารามิเตอร์ที่สำคัญของวิธีค้นหาแบบหิ่งห้อยจะถูกทดสอบเพื่อให้มีประสิทธิภาพสูงที่สุด จากผลการศึกษาพบว่าวิธีค้นหาแบบหิ่งห้อยสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการออกแบบที่เหมาะสมสำหรับโครงข้อแข็งคอนกรีตเสริมเหล็กได้ โดยจำนวนรอบสูงสุดเท่ากับ 200 รอบ และจำนวนหิ่งห้อยเท่ากับ 125 ตัว ได้รับผลการทดสอบที่มีค่าทางสถิติที่ดีที่สุดและมีความเหมาะสมต่อการใช้งาน อีกทั้งผลการออกแบบที่เหมาะสมของวิธีค้นหาแบบหิ่งห้อยมีความประหยัดมากกว่าวิธีการที่ใช้สำหรับเปรียบเทียบประสิทธิภาพทุกตัวอย่าง

This research presents the application of firefly algorithm for the optimum design of reinforced concrete frames. The total cost is defined as an objective to determine the most economical design of reinforced concrete frames. The firefly algorithm for the optimum design was implemented using Visual basic language whereas ACI318-14 standards were applied to check the design results. In addition, important parameters of the firefly algorithm were tested for the maximum efficiency. From the result, the firefly algorithm can be applied for the optimum design of reinforced concrete frames. Using the maximum iterations of 200 times and firefly population of 125, the ideal statistical values along with the greatest usage suitability were obtained. Moreover, the optimum solution of firefly algorithm proves to be more economical than other methods for comparing the efficiency of every sample.


Keywords



[1] J. Senthilnath, S. N. Omkar, and V. Mani, “Clustering using firefly algorithm: Performance study,” Swarm and Evolutionary Computation, vol. 1, no. 3, pp. 164–171, 2011.

[2] X. S. Yang, “Firefly algorithms for multimodal optimization,” Lecture Notes in Computer Sciences, vol. 5792, no. 1, pp. 169–178, 2010.

[3] J. Senthilnath, S. N. Omkar, and V. Mani, “Clustering using firefly algorithm: Performance study,” Swarm and Evolutionary Computation, vol. 1, no. 3, pp. 164–171, 2011.

[4] M. H. Horng, “Vector quantization using the firefly algorithm for image compression,” Expert Systems with Applications, vol. 39, no. 1, pp. 1078–1091, 2012.

[5] L. F. Miguel, R. H. Lopez, and L. F. Miguel, “Multimodal size, shape, and topology optimisation of truss structures using the firefly algorithm,” Advances in Engineering Software, vol. 56, no. 1, pp. 23–37, 2013.

[6] P. Balachennaiah, M. Suryakalavathi, and P. Nagendra, “Optimizing real power loss and voltage stability limit of a large transmission network using firefly algorithm,” Engineering Science and Technology, an International Journal, vol. 19, no. 2, pp. 800–810, 2016.

[7] H. Ghorbani, J. Moghadasi, and D. A. Wood, “Prediction of gas flow rates from gas condensate reservoirs through wellhead chokes using a firefly optimization algorithm,” Journal of Natural Gas Science and Engineering, vol. 45, no. 1, pp. 256–271, 2017.

[8] B. K. Patle, A. Pandey, A. Jagadeesh, and D. R. Parhi, “Path planning in uncertain environment by using firefly algorithm,” Defence Technology, vol. 14, no. 6, pp. 691–701, 2018.

[9] L. Jain and R. Katarya, “Discover opinion leader in online social network using firefly algorithm,” Expert Systems with Applications, vol. 122, no. 15, pp. 1–15, 2019.

[10] American Concrete Institute (ACI), “Building code requirements for structural concrete and commentary,” in Structural Building Code, American Concrete Institute, 1st ed. Farmington Hills, MI, USA, 2014.

[11] Basic education commission. Accounting of construction and labor costs in fiscal year 2019, 1st ed. Bangkok, 2019 (in Thai).

[12] A. Kaveh and O. Sabzi, “A comparative study of two meta-heuristic algorithms for optimum design of reinforced concrete frames,” International Journal of Civil Engineering, vol. 9, no. 3, pp. 193–206, 2011.

[13] A. Tapao and R. Cheerarot, “Optimum design of reinforced concrete foundations by fruit fly optimization algorithm,” The Journal of KMUTNB, vol. 31, no. 1, pp. 16–24, 2021 (in Thai).

Full Text: PDF

DOI: 10.14416/j.kmutnb.2021.12.005

ISSN: 2985-2145