Αντικείμενο της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας αποτελεί ο βέλτιστος σχεδιασμός πολυώροφων κτιρίων με χρήση Γενετικών Αλγορίθμων. Για το σκοπό αυτό απαιτήθηκε η ανάπτυξη προγράμματος σε γλώσσα Fortran το οποίο ελαχιστοποιεί το συνολικό κόστος της κατασκευής τηρώντας συγχρόνως όλες τις βασικές αρχές ασφαλείας που υπαγορεύουν οι κανονισμοί ΕΚΩΣ και ΕΑΚ.

Τα μεγέθη που αναζητούνται είναι οι διατομές τόσο των κατακόρυφων στοιχείων όσο και των δοκών. Ο αλγόριθμος έχει τη δυνατότητα ελεύθερης επιλογής ανάμεσα σε τοιχία και υποστυλώματα όσον αφορά τα κατακόρυφα στοιχεία ελέγχοντας την επάρκεια των τοιχίων. Βασικό χαρακτηριστικό του προγράμματος είναι επίσης η διαμόρφωση «ορθολογικών» και συμμετρικών ξυλοτύπων ώστε να μειώνεται η στρεπτική παραμόρφωση της κατασκευής.

Η εκτέλεση του προγράμματος ξεκινάει με τον γενετικό αλγόριθμο ο οποίος έχει έναν αρχικό πληθυσμό από χρωμοσώματα, το πλήθος των οποίων καθορίζεται από τον χρήστη. Κάθε ένα από τα χρωμοσώματα αποτελεί την κωδικοποιημένη μορφή των διατομών που ορίζει κάθε φορά ο γενετικός αλγόριθμος στα κατακόρυφα στοιχεία και στις δοκούς και αποτελεί υποψήφια λύση για το πρόβλημα βελτιστοποίησης. Για κάθε ένα από τα άτομα αυτά του πληθυσμού επιλύεται η κατασκευή και προκύπτουν τα εντατικά μεγέθη (ροπές, τέμνουσες, αξονική) τα οποία είναι απαραίτητα για την διεξαγωγή των ελέγχων που απαιτούν οι κανονισμοί, τον υπολογισμό του οπλισμού και την κοστολόγηση των στοιχείων. Το συνολικό κόστος που προκύπτει από κάθε χρωμόσωμα και αφορά το σκυρόδεμα τον οπλισμό και τον ξυλότυπο, αποτελεί την «τιμή προσαρμογής» του και αντανακλά το πόσο «καλό» είναι.

Αναμένεται τα καλύτερα χρωμοσώματα να παράγουν μεγαλύτερο αριθμό απογόνων και άρα έχουν μεγαλύτερη πιθανότητα επιβίωσης στις επόμενες γενιές. Συνεπώς, σε κάθε κύκλο της εξελικτικής διαδικασίας παράγεται μία γενιά με καλύτερες υποψήφιες λύσεις που πλησιάζουν περισσότερο στη βέλτιστη. Ο υπολογιστικός χρόνος που χρειάζεται για τον εντοπισμό της βέλτιστης είναι σχετικά μικρός αφού οι σύγχρονοι υπολογιστές εκτελούν μία επίλυση σε κλάσματα δευτερολέπτου!

Ο κώδικας εφαρμόστηκε σε πολυώροφες κατασκευές και διαπιστώθηκε μία πολύ καλή απόδοση των γενετικών αλγορίθμων στο σχεδιασμό. Ο τελευταίος πραγματοποίησε πολύ καλή διαχείριση των περιορισμών και ανταποκρίθηκε στην απαίτηση αυξημένης δυστρεψίας με εισαγωγή τοιχωμάτων. Γενικότερα παρουσίασε μία πολύ καλή αναζήτηση βέλτιστων λύσεων που ικανοποιούν τους περιορισμούς. Επομένως το συγκεκριμένο πρόγραμμα θεωρείται χρήσιμο βοήθημα στη μόρφωση του φέροντα οργανισμού μίας κατασκευής, αφού συνδυάζει το ελάχιστο δυνατό κόστος με την ικανοποίηση των απαιτήσεων του σχεδιασμού.