Optimum Design of Reinforced Concrete Flat Slabs

Abstract

This paper deals with the problem of optimum design of reinforced concrete flat slabs by genetic algorithm. Four case studies are discussed; flat slabs with and without edge beams, and, flat-plate with and without edge beams. The cost function represents the cost of concrete, steel reinforcement, and formwork. The design variables are: the effective depth of the slab, dimensions of drop panel, the area of flexural reinforcement at the critical sections of slab, and of edge beams. The constraints are taken on slab dimensions, and area of steel reinforcements. The results showed that the optimum ratio of (effective depth /span length) are within the ranges (1/39-1/27) for flat slabs without edge beams, (1/43-1/30) for flat slabs with edge beams , (1/30-1/23) for flat-plate without edge beams and (1/35-1/25) for flat-plates with edge beams. It is also found, that for same span length, the flat slab without edge beams is more economical slab types. ‫الجينية‬ ‫الخوارزميات‬ ‫باستخدام‬ ‫المسطحة‬ ‫المسلحة‬ ‫الخرسانية‬ ‫للسقوف‬ ‫االمثل‬ ‫التصميم‬ ‫الخالصة‬ ‫ھذه‬ ‫موضوع‬ ‫يتركز‬ ‫المسطحة‬ ‫الخرسانية‬ ‫للسقوف‬ ‫االمثل‬ ‫االنشائي‬ ‫التصميم‬ ‫مسألة‬ ‫حل‬ ‫على‬ ‫الدراسة‬ ‫الجينية‬ ‫الخوارزميات‬ ‫باستخدام‬ ‫المسطحة‬ ‫وااللواح‬. ‫الحالة‬ :‫حاالت‬ ‫اربع‬ ‫شملت‬ ‫درست‬ ‫التي‬ ‫المسائل‬ ‫خارجية‬ ‫جسور‬ ‫مع‬ ‫مسطح‬ ‫سقف‬ ‫تمثل‬ ‫الثانية‬ ‫والحالة‬ ‫خارجية‬ ‫جسور‬ ‫بدون‬ ‫مسطح‬ ‫سقف‬ ‫تمثل‬ ‫االولى‬ ‫الثالثة‬ ‫الحالة‬ ‫جسور‬ ‫مع‬ ‫مسطح‬ ‫لوح‬ ‫فتمثل‬ ‫الرابعة‬ ‫الحالة‬ ‫اما‬ ‫خارجية‬ ‫جسور‬ ‫بدون‬ ‫مسطح‬ ‫لوح‬ ‫تمثل‬ ‫القالب‬ ‫كلفة‬ ‫وكذلك‬ ‫التسليح‬ ‫حديد‬ ‫وكلفة‬ ‫الخرسانة‬ ‫كلفة‬ ‫عن‬ ‫عبرت‬ ‫الدراسة‬ ‫ھذه‬ ‫في‬ ‫الھدف‬ ‫دالة‬ .‫خارجية‬ ‫وحدي‬ ،‫النازل‬ ‫الجزء‬ ‫ابعاد‬ ،‫للسقف‬ ‫الفعال‬ ‫العمق‬ :‫يلي‬ ‫بما‬ ‫التصميم‬ ‫متغيرات‬ ‫وحددت‬ .‫بأكمله‬ ‫للسقف‬ ‫د‬ .‫وجودھا‬ ‫حاله‬ ‫في‬ ‫الخارجية‬ ‫للجسور‬ ‫التسليح‬ ‫حديد‬ ‫وكذلك‬ ‫القصوى‬ ‫العزوم‬ ‫مناطق‬ ‫في‬ ‫لالنحناء‬ ‫التسليح‬ ‫على‬ ‫مقيدات‬ ‫شملت‬ ‫فقد‬ ‫المقيدات‬ ‫اما‬ ‫ابعاد‬ ‫و‬ ‫السقف‬ .‫التسليح‬ ‫حديد‬ ‫كمية‬ ‫من‬ ‫المستحصلة‬ ‫النتائج‬ ‫بينت‬) ‫تكون‬ ‫ان‬ ‫يجب‬ ‫الفضاء‬ ‫طول‬ ‫الى‬ ‫الفعال‬ ‫العمق‬ ‫نسبة‬ ‫بأن‬ ‫الدراسة‬ 1 / 39-1 / 27 ‫للو‬ (‫للتصميم‬ ‫صول‬ ‫جانبية‬ ‫جسور‬ ‫مع‬ ‫المسطحة‬ ‫السقوف‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫بينما‬ ‫خارجية‬ ‫جسور‬ ‫بدون‬ ‫المسطحة‬ ‫للسقوف‬ ‫االمثل‬) ‫النسبة‬ ‫تكون‬ ‫ان‬ ‫فيجب‬ 1 / 43-1 / 30 ‫ھذه‬ ‫فان‬ ‫خارجية‬ ‫جسور‬ ‫بدون‬ ‫المسطحة‬ ‫االللواح‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫اما‬ .() ‫تكون‬ ‫النسبة‬ 1 / 30-1 / 23) ‫و‬ (1 / 35-1 / 25 .‫الجانبية‬ ‫الجسور‬ ‫وجود‬ ‫حالة‬ ‫في‬ (