Author/Authors :
Aggarwal, Y Department of Civil Engineering - National Institute of Technology, Kurukshetra, Haryana, India , Aggarwal, P Department of Civil Engineering - National Institute of Technology, Kurukshetra, Haryana, India , Sihag, P Department of Civil Engineering - National Institute of Technology, Kurukshetra, Haryana, India , Pal, M epartment of Civil Engineering - National Institute of Technology, Kurukshetra, Haryana, India , Kumar, A epartment of Civil Engineering - National Institute of Technology, Kurukshetra, Haryana, India
Abstract :
Punching shear capacity is a key factor for governing the collapsed form of slabs. This fragile failure that occurs at the slab-column connection is called punching shear failure and has been of concern for the engineers. The most common practice in evaluating the punching strength of the concrete slabs is to use the empirical expressions available in different building design codes. The estimation of punching loads involves experimental setup which is time-consuming, uneconomical and also, more manpower and materials are required. The present study demonstrates the use of data mining techniques as a substitute of former to predict the punching loads on the variation of various parameters. In this study, various type of data mining techniques including Adaptive Neuro-fuzzy Inference System (ANFIS), Artificial Neural Network (ANN) and Generalized Neural Network (GRNN) were applied to model and estimate the punching load of reinforced concrete slab–column connections. For the study, a data set consisting of 89 observations from available literature was analysed and randomly selected 62 observations were used for model development whereas the rest 27 were used to test the developed models. While the outcomes of ANN and GRNN model provides suitable estimation performance, the Gaussian membership based ANFIS model performed best in the determination of coefficient of correlation (Cc). Sensitivity study indicates that the parameter effective depth of slab (d) is the most influencing one for the estimation of punching load of reinforced concrete slab–column connections for this data set.
Farsi abstract :
ظرفيت برش پانچ يك عامل كليدي براي كنترل شكل سقوط اسلب است. اين تنش شكننده كه در اتصال ستون اتفاق مي
افتد، برش پانچ ناميده مي شود كه براي مهندسان جاي نگراني دارد. شايع ترين روش در ارزيابي قدرت پانچينگ اسلب هاي
بتني، استفاده از اصطلاحات تجربي موجود در كدهاي طراحي ساختمان هاي مختلف است. برآورد بارهاي پانچ شامل راه
اندازي تجربي است كه وقت گير، غيراقتصادي و همچنين نياز به نيروي انساني و مواد ديگر دارد. مطالعه حاضر، استفاده از
تكنيك هاي داده كاوي را به عنوان جايگزين سابق براي پيش بيني بارهاي پانچ در تنوع پارامترهاي مختلف نشان مي دهد. در
اين مطالعه به منظور مدل سازي و برآورد بار مشت زدن اتصالات ستون هاي بتوني بتن مسلح، از روش هاي مختلف استخراج
اطلاعات از جمله سيستم استنتاج نوري فازي (ANFIS)، شبكه عصبي مصنوعي ( ANN ) و شبكه عصبي مصنوعي ( GRNN )
براي مطالعه، يك مجموعه داده شامل 89 مشاهدات از ادبيات موجود مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته و به طور تصادفي
انتخاب شده براي توسعه مدل 62 مشاهدات استفاده گرديد، در حالي كه 27 مورد براي آزمون مدلهاي توسعه يافته مورد
استفاده قرار گرفت. در حالي كه نتايج مدل ANN و GRNN عملكرد برآورد مناسب را فراهم مي كند، مدل ANFIS بر
اساس عضويت در گاوسي بهترين روش براي تعيين ضريب همبستگي (Cc) است. مطالعه حساسيت نشان مي دهد كه پارامتر
عمق اسلب (d) تاثير بيشتري براي برآورد بار مشت زدن اتصالات ستون هاي بتوني بتن مسلح براي اين مجموعه داده دارد.
Keywords :
Punching Load , Generalized Neural Network , Coefficient of Correlation , Artificial Neural Network , Adaptive Neuro-fuzzy Inference System