OPTIMASI STRUKTUR RANGKA BATANG 3 DIMENSI BERBASIS RELIABILITAS DENGAN MENGGUNAKAN METODE METAHEURISTIK DAN LATIN HYPERCUBE SAMPLING

Dion Nathanael Widjajanto(1*), Rivaldi - Giantara(2), Doddy - Prayogo(3),


(1) Mahasiswa Program Studi Teknik Sipil Universitas Kristen Petra Surabaya
(2) Mahasiswa Program Studi Teknik Sipil Universitas Kristen Petra Surabaya
(3) Dosen Program Studi Teknik Sipil Universitas Kristen Petra Surabaya
(*) Corresponding Author

Abstract


Peningkatan kinerja struktur bangunan adalah tujuan utamanya sehingga dibutuhkan perbaikan dengan mempertimbangkan biaya yang murah dan aman. Perbaikan ini dapat dioptimalkan dengan metode optimasi. Metode ini sangat berguna untuk mendapatkan struktur dengan hasil yang lebih efisien. Untuk mencari solusi yang optimal, permodelan struktur dapat disimulasikan secara sempurna. Tetapi pada kenyataannya, struktur selalu memiliki penyimpangan karena adanya ketidakpastian dan kecakan yang terjadi di lapangan. Faktor keacakan ini diperhitungkan dengan menggunakan metode Reliabilty-Based Design Optimization (RBDO) sehingga faktor reliabilitas suatu struktur diperhitungkan. Metode ini juga mensimulasikan sejumlah sampel acak dengan mempeherhitungkan ‘Safety Factor’. Simulasi sampel acak ini menggunakan metode Latin Hypercube Sampling (LHS). Fungsi objektif dari algoritma metaheuristik adalah untuk meminimalkan massa total struktur rangka batang baja terhadap constraints statis dan dinamis serta random variables yang dipakai seperti load (P), tegangan leleh material (σy) dari penampang rangka batang dengan memperhitungkan Probability of Success 99.8653%. Diuji berdasarkan studi kasus 25-bar-truss dan spesifikasi bangunan baja struktural Indonesia, SNI 1729:2015.
Algoritma yang digunakan pada studi ini adalah: Particle Swarm Optimization dan Symbiotic Organisms Search. Algoritma-algoritma tersebut diuji pada studi kasus 25-bar truss serta pada batasan sesuai SNI 1729:2015. Performa dari algoritma tersebut diukur dari lima kriteria massa dan satu kriteria run time. Lima kriteria massa yang digunakan adalah massa terbaik, terburuk, rata-rata, standar deviasi, dan median dari struktur rangka batang baja. Hasil penelitian menunjukkan SOS memiliki performa lebih baik pada studi kasus 25-bar truss dan pada batasan sesuai SNI.

Keywords


optimasi, keacakan, metaheuristik, SNI 1729:2015

Full Text:

PDF

References


Cheng, M. Y., & Prayogo, D. (2014). Symbiotic Organisms Search: A New Metaheuristic Optimization Algorithm. Computers and Structures, 139, 98–112. https://doi.org/10.1016/j.compstruc.2014.03.007

Cheng, M. Y., Prayogo, D., Wu, Y. W., & Lukito, M. M. (2016). A Hybrid Harmony Search Algorithm for Discrete Sizing Optimization of Truss Structure. Automation in Construction, 69, 21–33. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2016.05.023 Cheng, M. Y., Prayogo, D., & Tran, D. H. (2015). Optimizing Multiple-Resources Leveling in Multiple Projects Using Discrete Symbiotic Organisms Search. Journal of Computing in Civil Engineering, 30(3), 04015036.

Eberhart, R., & Kennedy, J. (1995). New Optimizer Using Particle Swarm Theory. Proceedings of The International Symposium on Micro Machine and Human Science, 39–43.

Gunawan, R. (1988). Tabel Profil Konstruksi Baja (Vol. 7th). Kanisius, Yogyakarta.

Kaveh, A., & Mahdavi, V. R. (2015). Colliding Bodies Optimization for Size and Topology Optimization of Truss Structures. Structural Engineering and Mechanics, 53(5), 847–865. https://doi.org/10.12989/sem.2015.53.5.847 Lagaros, N., D., Plevris, V., & Papadrakakis, M. (2007). Reliability Based Robust Design Optimization of Steel Structures. International Journal for Simulation and Multidisciplinary Design Optimization. 1, 19–29, http://dx.doi.org/10.1051/ijsmdo:2007003

Mathakari, S., Gardoni, P., Agarwal, P., Raich, A., & Haukaas, T. (2007). Reliability-Based Optimal Design of Electrical Transmission Towers Using Multi-Objective Ggnetic Algorithms. Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, 22(4), 282–292. https://doi.org/10.1111/j.1467-8667.2007.00485.x Talbi E (2009) Metaheuristics: From Design to Implementation. John Wiley & Sons, Hoboken Tejani, G. G., Savsani, V. J., & Patel, V. K. (2016). Adaptive Symbiotic Organisms Search (SOS) Algorithm for Structural Design Optimization. Journal of Computational Design and Engineering, 3(3), 226-249. Tejani, G. G., Pholdee, N., Bureerat, S., Prayogo, D., & Gandomi, A. H. (2019). Structural Optimization Using Multi-Objective Modified Adaptive Symbiotic Organisms Search. Expert Systems with Applications, 125, 425-441 Wen, Y.K. (2001a). “Minimum Lifecycle Design Under Multiple Hazards.” Reliability Engineering and System Safety, 73(3), 223-231.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Jurnal telah terindeks oleh :