>
Fa   |   Ar   |   En
   بهره گیری از بهینه‌سازی توپولوژی جهت دستیابی به فرم در طراحی معماری  
   
نویسنده سروش حمیده ,افغانی خراسکانی رهام ,حافظی محمدرضا ,علی اکبر لو حمید
منبع نقش جهان - 1400 - دوره : 11 - شماره : 4 - صفحه:25 -43
چکیده    اهداف: یکی از راه‌حل‌هایی که در دهه اخیر جهت برقراری ارتباطی موثر میان معماری و مهندسی سازه پیشنهاد شده است، طراحی هم‌زمان سازه و معماری بوسیله بهینه‌سازی توپولوژی است. بهینه‌سازی توپولوژی یکی از انواع بهینه‌سازی سازه‌ای است که به دلیل تاثیر مستقیم بر فرم در حوزه معماری ظهور نموده است. هدف از این پژوهش تدوین چهارچوبی جهت به کارگیری این روش بهینه سازی و بهره گیری از قابلیت های آن در فرآیند طراحی معماری است.روش ها: ابتدا به تشریح مفاهیم نظری بهینه‌سازی توپولوژی و مدلسازی عددی اجزای محدود پرداخته، سپس کاربردهای استفاده از بهینه‌سازی توپولوژی در معماری بررسی شده است و فرایند بکارگیری این روش در طراحی معماری با استفاده از الگوریتم‌های معرفی‌ شده و نرم‌افزارهای موجود بیان شده است.یافته ها: در طراحی با استفاده از بهینه سازی توپولوژی عموما تاثیر تصمیمات آغازین بر فرم های حاصله از ابتدا مشخص نیست، به همین جهت تهیه دیاگرام های فرم شناسی باعث می شود که طراح بتواند از تسلط بیشتری بر فرم های حاصل از این روش برخوردار باشد. تهیه و استفاده از جداول فرم شناسی، که نشان دهنده تاثیر نوع و محل شرایط تکیه گاهی و بارگذاری بر طراحی پل های با شرایط مشابه هستند، راه حلی جهت شفاف تر نمودن فرآیند طراحی معماری با استفاده از بهینه سازی توپولوژی فراهم خواهد آورد.نتیجه گیری: در این تحقیق اطلاعات مورد نیاز جهت بهره گیری از بهینه سازی توپولوژی در طراحی‌ و چگونگی طراحی یک پل عابر پیاده با استفاده از این روش توضیح داده شده است و چهارچوبی مشخص از روند فرم یابی و استفاده از روش بهینه سازی توپولوژی در دل فرآیند طراحی معماری ارائه گردیده است.
کلیدواژه بهینه‌سازی توپولوژی، فرم یابی، طراحی معماری، سازه، پایداری
آدرس دانشگاه شهید بهشتی, دانشکده معماری و شهرسازی, گروه ساختمان, ایران, دانشگاه شهید بهشتی, دانشکده معماری و شهرسازی, گروه ساختمان, ایران, دانشگاه شهید بهشتی, دانشکده معماری و شهرسازی, گروه ساختمان, ایران, دانشگاه صنعتی شریف, دانشکده مهندسی عمران, گروه سازه, ایران
 
   Utilizing of Structural Topology Optimization Method to Achieve Form in Architectural Design  
   
Authors Aliakbarlou Hamid ,Soroush Hamide ,Hafezi Mohammadreza ,Afghani Khoraskani Roham
Abstract    Aims: Topology optimization is among contemporary approaches introduced to connect Architecture and Structural Engineering through simultaneous formfinding of the Architecture and Structural design. It is among various optimizations methods in structural engineering, which has been recently adopted in the architectural design process due to its direct effect on the overall form of the structure. This research aims to outline the potentials of this method within the realm of the design process as a framework.Methods: Given that this research is performed using Finite Element modelling, at first, the theoretical framework of TO within FE software is described briefly and practically. Further on, different examples of the application of this method for architectural design is introduced, and the procedure of utilizing the method within architectural design process by use of related software and algorithms is described.Findings: Throughout the Architectural design with TO, the effect of the initial design decisions on the resulting forms becomes somewhat unclear; for this purpose, morphology diagrams have been provided for cases similar to the design problem to facilitate the initial decision making of the designer at the initial stages of the design. Morphology diagrams, describing the effect of parameters related to boundary conditions for similar cases, make the design process transparent.Conclusion: in this paper, a welldefined framework of the TO process and the required information to apply this method in the architectural design process are presented, and its application in the case study of an urban pedestrian bridge is described.
Keywords Topology optimization ,Form-finding ,Architectural design ,Structure ,Sustainability
 
 

Copyright 2023
Islamic World Science Citation Center
All Rights Reserved