トラス梁構造を有する体育館施設の構造計算プログラムと連動させた最適設計

抄録

公共体育館施設の多くは老朽化に伴う建て替えの時期を迎えている。本研究では、体育館施設における工期の短縮化、コスト削減のために局所探索法に基づく構造最適化法を提案する。実務構造設計では、構造計算プログラムによる結果検証が求められ、トラス梁構造を有する体育館施設を対象とし、構造計算プログラムの結果と連動可能な形で最適化フローを構成する。 鉄骨造の体育館施設を対象とし桁行方向は軸組筋交い構造、梁間方向は山形のトラス梁構造とする。本研究では、最適化ソルバーと構造計算プログラムを連動し、局所探索法を用い数値解析を行い、離散設計解を求めた。 鋼材量最小化を行うと、設計例が20.3tであったのに対し離散設計解は16.4tとなり設計例の鋼材量の80.8％となった。また、応力度比が梁とラチス材に、幅厚比と離散変数が梁に、層間変形角が柱に有効な制約として働いた。