Betonarme İstinat Duvarları için Maliyet Tahmin Modelleri

Betonarme istinat duvarları, karayolu, demiryolu, bina vb. birçok inşaat mühendisliği projesinde inşa edilmektedir. Betonarme istinat duvarlarının tasarımında birçok farklı tasarım kısıtlaması göz önünde bulundurulmalıdır. Geleneksel yaklaşımda, tasarım değişkenleri optimum tasarımı sağlamak için deneme yanılma işlemi ile birçok kez kontrol edilir, bu nedenle proje yöneticileri zamandan tasarruf etmek için optimizasyon teknikleri kullanmak durumundadır. İnşaat mühendisliği projelerindeki diğer bir önemli konu, ihale süreci için inşaat öncesi proje maliyetinin doğru olarak tahmin edilmesidir. Çalışmanın ilk aşamasında, duvar yükseklikleri, sürşarj yükleri ve dolgu zemininin içsel sürtünme açılarının farklı kombinasyonlarında, sağlam zemin tabakasına oturan betonarme istinat duvarı için 125 optimizasyon problemi modifiye yapay arı koloni algoritması kullanılarak analiz edilmiş ve minimum maliyetler belirlenmiştir. Daha sonra, duvarın minimum maliyet tahmini için çoklu regresyon ve yapay sinir ağı modelleri sunulmuştur. Önerilen modellerden elde edilen maliyet tahminleri, modifiye yapay arı koloni algoritması tarafından hesaplanan değerlerle büyük ölçüde uyumludur. Tahmin edilen ve hesaplanan minimum maliyetler arasındaki hata değerleri neredeyse sıfırdır. Sonuçlar, önerilen modellerin, sağlam zemin tabakasına oturan betonarme istinat duvarlarının minimum maliyet tahmini için başarıyla kullanılabileceğini göstermektedir.

Cost Estimation Models for the Reinforced Concrete Retaining Walls

The reinforced concrete retaining walls (RCRWs) are constructed many civil engineering projects such as highway, railway, building etc. Many different design constraints must be considered in the design of RCRWs. In the traditional approach, the design variables are controlled many times by trial-error process to provide the optimum design, thus the optimization techniques must be used to save on time for project managers. The other important subject in civil engineering projects is to estimate correctly the cost of the project before the construction for the tender process. In the first stage of the study, 125 optimization problems for the RCRW, which are sitting on strong soil layer, are analyzed for different combinations of wall heights, surcharge loads and internal friction angles of the backfill soil by use of the modified artificial bee colony (ABC) algorithm, and minimum costs are determined. Then, the multiple regression and artificial neural network models are presented for minimum cost estimation of the wall. The cost estimations obtained from the proposed models are in great agreement with the calculated values by the modified ABC algorithm. The error values between predicted and calculated minimum costs are almost zero. The results show that the proposed models can be successfully used for minimum cost estimation of the RCRWs sitting on strong soil layer.

___

  • [1] Karaboga, D. (2005). An idea based on honey bee swarm form numerical optimization. Technical Report TR06. Erciyes University, Turkey.
  • [2] Karaboga, D. & Basturk, B. (2008). On the performance of artificial bee colony (ABC) algorithm. Applied Soft Computing, 8(1), 687-697.
  • [3] Bolaji, A., Khander, A., Al-Betar, M. & Awadallah, M. (2013). Artificial bee colony algorithm, its variants and applications: a survey. Journal of Theoretical and Applied Information Technology, 47(2), 434-459.
  • [4] Karaboga, D. & Akay, B. (2011). A modified artificial bee colony (ABC) algorithm for constrained optimization problems. Applied Soft Computing, 11(3), 3021-3031.
  • [5] Akay, B. & Karaboga, D. (2012). A modified artificial bee colony algorithm for real-parameter optimization. Information Sciences, 192, 120-142.
  • [6] Mansouri, I., Soori, S., Amraie, H., Hu, J. & Shahbazi, S. (2018). Performance based design optimum of CBFs using bee colony algorithm. Steel and Composite Structures, 27(5), 613-622.
  • [7] Panda, T. & Swamy, A. (2018). An improved artificial bee colony algorithm for pavement resurfacing problem. International Journal of Pavement Research and Technology, 11(5), 509-516.
  • [8] Ding, Z., Yao, R., Li, J. & Lu, Z. (2018). Structural damage identification based on modified artificial bee colony algorithm using modal data. Inverse Problems in Science and Engineering, 26(3), 422-442.
  • [9] Sun, L., Koopialipoor, M., Armaghani, D., Tarinejad, R. & Tahir, M. (2019). Applying a meta-heuristic algorithm to predict and optimize compressive strength of concrete samples. Engineering with Computers, 1-13. DOI: https://doi.org/10.1007/s00366-019-00875-1.
  • [10] Sharma, T., Rajpurohit, J., Sharma, V. & Prakash, D. (2019). Soft Computing: Theories and Applications. Advances in Intelligent Systems and Computing (V.742), Springer, Singapore.
  • [11] Ceranic , B., Fryer , C. & Baines , R. (2001). An application of simulation annealing to the optimum design of reinforced concrete retaining structures. Computers & Structures, 79(17), 1569-1581.
  • [12] Yepes, V., Gonzalez-Vidosa, F., Alcala , J. & Villalba, P. (2008). A parametric study of optimum earth-retaining walls by simulated annealing. Engineering Structures, 30(3), 821–830.
  • [13] Ghazavi, M. & Bonab, S. (2011). Optimization of reinforced concrete retaining walls using ant colony method. ISGSR 2011, Vogt, Schuppener, 297-305.
  • [14] Ghazavi, M., & Salavati, V. (2011). Sensitivity analysis and design of reinforced concrete cantilever retaining walls using bacterial foraging optimization algorithm. ISGSR 2011, Vogt, Schuppener, 307-314.
  • [15] Camp, C. & Akin, A. (2012). Design of retaining walls using big bang–big crunch optimization. Journal of Structural Engineering, 138(3), 438-448.
  • [16] Pei, Y. & Xia, Y. (2012). Design of reinforced cantilever retaining walls using heuristic optimization algortihms. Procedia Earth and Planetary Science, 5, 32-36.
  • [17] Kaveh, A. & Khayatazad, M. (2014). Optimal design of cantilever retaining walls using ray optimization method. Iranian Journal of Science and Technology Transactions of Civil Engineering, 38(C1+), 261-274.
  • [18] Mergos, P. & Mantoglou, F. (2019). Optimum design of reinforced concrete retaining walls with the flower pollination algorithm. Structural and Multidisciplinary Optimization, 1-11. DOI: https://doi.org/10.1007/s00158-019-02380-x.
  • [19] Günaydın, H. & Doğan, S. (2004). A neural network approach for early cost estimation of structural systems of buildings. International Journal of Project Management, 22(7), 595-602.
  • [20] Wang, X.-Z., Duan, X.-C. & Liu, J.-Y. (2010). Application of neural network in the cost estimation of highway engineering. Journal of Computers, 5(11), 1762-1766.
  • [21] Arafa , M. & Alqedra, M. (2011). Early stage cost estimation of buildings construction projects using artificial neural networks. Journal of Artificial Intelligence, 4(1), 63-75.
  • [22] Chandanshive, V. & Kambekar, A. (2014). Prediction of early stage construction cost of building projects using artificial neural network. International Journal of Scientific & Engineering Research, 5(7), 453-463.
  • [23] Gencer, H. (2017). Estimated cost calculation guidelines, problems in practice and a solution recommendation. Uluslararası Katılımlı 7. İnşaat Yönetimi Kongresi 2017, Samsun, 387-398.
  • [24] Juszczyk, M., Lesniak, A. & Zima, K. (2018). ANN based approach for estimation of construction costs of sports fields. Complexity, Article ID 7952434, 1-11.
  • [25] Gandomi, A., Kashani, A., Roke, D. & Mousavi, M. (2017). Optimization of retaining wall design using evolutionary algorithms. Structural and Multidisciplinary Optimization, 55(3), 809-825.
  • [26] Dağdeviren, U. & Kaymak, B. (2018). Investigation of parameters affecting optimum cost design of reinforced concrete retaining. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 33(1), 239-253.
  • [27] Mohammad, F. & Ahmed, H. (2018). Optimum design of reinforced concrete cantilever retaining walls according Eurocode 2 (EC2). Athens Journal of Technology and Engineering, 5(3), 277-296.
  • [28] Öztürk, H., & Türkeli, E. (2019). Tabanında anahtar kesiti bulunan betonarme istinat duvarlarının jaya algoritmasıyla optimum tasarımı. Politeknik Dergisi, 22(2), 283-291.
  • [29] ACI 318/2005. (2005). Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary. American Concrete Institute.
  • [30] Saribas, A., & Erbatur, F. (1996). Optimization and Sensitivity of Retaining Structures. Journal of Geotechnical Engineering, 122(8), 649-656.
  • [31] Kutner, M.H., Nachtsheim, C.J., Neter, J. & Li, W., (2005). Applied Linear Statistical Models, 5th Ed., McGraw-Hill/Irwin, p.1415.
Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
  • Başlangıç: 2014
  • Yayıncı: BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Kolon Kanseri Hücrelerinde Katlanmamış Protein Cevabının Aşırı Uyarılması VEGF İfadesini ve Salınımını Artırır

Sinem TUNÇER, Ege SOLEL, Sreeparna BANERJEE

Master-eğriler kinetik yönteminin izotermal olmayan selüloz pirolizine uygulanması ve piroliz işleminin termodinamik analizi

Gamzenur ÖZSİN

2-Tiyourasilin Tayini için Poli(Bromokrezol moru) ile Modifiye Camsı Karbon Elektroda Dayalı Elektrokimyasal DNA Sensörü Geliştirilmesi

Derya KOYUNCU ZEYBEK, Burcu DEMİR DOĞANCI, Müzeyyen Özge KARAŞALLI

Doğadan Toplanan Koeleria cristata (L.) Pers. Genotiplerinde Morfolojik Faklılıkların Belirlemesi, Bu makale Zahide Levent adlı kişinin Yüksek Lisans Tezinin Bir Parçasıdır.

Zahide LEVENT, Mehmet Ali AVCI

Laboratuvarın Sesin Nesnel Parametreleri Açısından Değerlendirilmesi: KTÜ Örneği

Mustafa KAVRAZ, Öznur KABİL

CMT ve Darbeli CMT Ark Kaynaklı AA7075-T6 Al-Alaşımı Alın Bağlantıların Mekanik Davranışına Kaynak Hatalarının Etkisinin Araştırılması

Hüseyin Tarık SERİNDAĞ, Gürel ÇAM

Akarçay Havzası ve Van Gölü Havzası için 1901-2015 Yılları Arasında Standart Yağış İndeksi’ne (SPI) Göre Trend Analizi

Mustafa KUZAY, Mustafa TOMBUL

Petrol-Su Ayrışma Sistemlerindeki Birleştirilmiş Plakaların Ayrışma Verimliliği Üzerindeki Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi

Mehmet ORUÇ, Sedat YAYLA

LinI (n=2-8) ve Lin (n=2-9) Topakların Doğrusal Olmayan Optik Aktivitelerinin Kuramsal Olarak İncelenmesi

Arslan ÜNAL, İsmail KILINÇ

Nohut (Cicer arietinum L.)’un Verim ve Kalitesine Ahır Gübre Dozlarının Etkisi

Reyhan KARAYEL, Arslan UZUN, Hatice BOZOĞLU