การออกแบบบันไดคอนกรีตเสริมเหล็กแบบยื่นที่เหมาะสมด้วยอัลกอริทึมแบ่งครึ่งช่วงOptimum Design of Reinforced Concrete Cantilever Stair Using Bisection Algorithm

Abstract

งานวิจัยนี้เสนอการออกแบบบันไดคอนกรีตเสริมเหล็กแบบยื่นโดยใช้วิธีอัลกอริทึมแบ่งครึ่งช่วงตาม วิธีหน่วยแรงใช้งานของวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย (มาตรฐาน วสท. 011007-19) ในการออกแบบด้วยอัลกอริทึมนี้ จะมีการประเมินราคารวมของบันไดคอนกรีตเสริมเหล็กแบบยื่น โดยอิงจากราคาวัสดุก่อสร้างและค่าแรงงานในปัจจุบัน การทดสอบเปรียบเทียบระหว่างวิธีอัลกอริทึมแบ่งครึ่งช่วงกับวิธีฮิลไคลมิงอัลกอริทึมแบ่งเป็น 3 ตัวอย่าง ผลการศึกษาพบว่า ทั้งสองอัลกอริทึมสามารถค้นหาคำตอบที่เหมาะสมได้เหมือนกัน แต่ต่างกันในจำนวนรอบการทำงาน โดยวิธีอัลกอริทึมแบ่งครึ่งช่วงมีแนวโน้มการลู่เข้าสู่คำตอบที่เหมาะสมได้อย่างมีประสิทธิภาพดีกว่าวิธีฮิลไคลมิงอัลกอริทึม โดยสามารถลดจำนวนรอบการทำงานได้มากกว่า คิดเป็นร้อยละ 57.30 64.23 และ 71.63 ตามลำดับ เมื่อทดสอบซ้ำ 30 ครั้ง พบว่ารอบการทำงานเฉลี่ยของวิธีอัลกอริทึมแบ่งครึ่งช่วงเร็วกว่าวิธีฮิลไคลมิงอัลกอริทึม ร้อยละ 28.56 42.94 และ 49.41 ตามลำดับ ดังนั้นวิธีอัลกอริทึมแบ่งครึ่งช่วงจึงสามารถนำมาใช้ในการออกแบบบันไดคอนกรีตเสริมเหล็กแบบยื่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ

This study proposes the design of a reinforced concrete cantilever stair using the Bisection Algorithm according to the Working Stress Design Method of the Engineering Institute of Thailand (EIT Standard 011007-19). In the design using this algorithm, the total cost of the cantilever stair will be estimated based on current construction material and labor prices. The experiment compared the performance of the Bisection Algorithm with the Hill Climbing Algorithm across three samples. The results indicated that both algorithms can find feasible solutions, but they differed in the number of iterations required. The Bisection Algorithm showed higher efficiency in converging to an optimal solution, reducing the number of iterations by 57.30, 64.23, and 71.63%, respectively, compared to the Hill Climbing Algorithm. In 30 repeated tests, the Bisection Algorithm was found to perform faster, reducing the average number of iterations by 28.56, 42.94, and 49.41%, respectively. Therefore, the Bisection Algorithm can be effectively applied in the design of reinforced concrete cantilever staircase.