Thin-walled section is the one which is made of thin plates. The thickness of thin plates is quite small compared to other cross-sectional dimensions as well as overall length of the member or substructure. Elements made of thin-walled sections are used extensively in steel and concrete bridges, ships, aircraft, mining head frames, and gantry cranes. One common feature of these members made of thin-walled sections is that they are very light compared with alternative sections and, therefore, they are used extensively in long-span structures where the economy is of prime consideration. Thin-walled sections may have a closed or open form. The open thin-walled sections possess small torsional rigidity and they undergo warping deformation when subjected to torsional moments. The warping deformation in turn generates significant normal stresses that are to be considered in the design of such sections. In this thesis, at first an optimum design algorithm is developed for thin-walled beams with open sections when they are subjected to bi-axial bending and torsion. The dimensions of thin plates joined together to constitute the thin-walled section including their thickness are taken as design variables. The displacement, stress and local buckling constraints are considered in the formulation of the design problem. Vlasov?s theory is used to calculate the normal and shear stresses that occur due to warping. Besides, this study also aims to produce optimum design of cold-formed thin-walled open sections and optimum design of steel frame made of these kinds of sections given in AISI-LRFD. For this purpose, a different optimum design algorithm is developed which imposes the behavioral and performance constraints in accordance with AISI-LRFD. Moreover, due to the slenderness and the presence of imperfections in cold-formed thin-walled open sections and steel frames built up with these sections, it is necessary to take cognizance of the geometric nonlinearity into account in the prediction of their response under the external loading in both cases. Afterwards, the optimum design problems obtained turn out to be mixed integer and discrete programming problem. Artificial bee colony algorithm is used to obtain their solution. This technique is a recent numerical optimization technique which mimics the intelligent behavior of honey bee swarm. The recent studies with the artificial bee colony method have shown its effectiveness and robustness in finding the optimum solution of combinatorial optimization problems. Number of design examples is included to demonstrate the competence of the optimum design algorithms developed.

İnce cidarlı kesitler ince levhalardan yapılırlar. İnce levhaların kalınlıkları, diğer kesitsel boyutlarının yanında elemanın toplam uzunluğu ile karşılaştırıldığında oldukça küçüktür. İnce cidarlı kesitlerden yapılmış olan elemanlar çelik ve beton köprülerde, gemilerde, uçaklarda, maden şövalmanlarında ve gezer vinçlerde yaygın olarak kullanılırlar. İnce cidarlı kesitlerden yapılmış olan bu elemanların ortak bir özelliği, alternatif kesitlerle karşılaştırıldıklarında çok hafif olmaları ve bu yüzden ekonominin asıl etken olduğu uzun açıklıklı yapılarda yaygın olarak kullanılmalarıdır. İnce cidarlı kesitler kapalı veya açık formda olabilirler. Açık ince cidarlı kesitler küçük burulma direncine sahiptirler ve burulma momentine tabi tutuldukları zaman çarpılma deformasyonuna maruz kalırlar. Çarpılma deformasyonu bu tip kesitlerin tasarımında önemli ölçüde dikkate alınması gereken normal gerilmeler oluşturur. Bu tezde, ilk olarak çift eksenli eğilme ve burulmaya maruz bırakılan ince cidarlı açık kesitlerin optimum tasarımını yapan bir algoritma geliştirilmiştir. İnce cidarlı kesiti oluşturmak için kalınlıklarını muhteva ederek birleştirilmiş ince plakaların ölçüleri tasarım değişkenleri olarak alınırlar. Tasarım probleminin formülasyonunda yer değiştirme, gerilme ve lokal burkulma sınırlayıcıları göz önünde tutulur. Çarpılmadan dolayı oluşan normal ve kesme gerilmelerinin hesabında Vlasov teoremi kullanılır. Bunun yanında, bu çalışmanın diğer bir amacı da soğuk şekillendirilmiş ince cidarlı açık kesitlerin ve bu tür kesitlerden yapılmış olan çelik çerçevelerin optimum tasarımlarını AISI-LRFD tasarım yönetmeliğine göre yapmaktır. Bu amaçla, geliştirilen farklı bir optimum tasarım algoritması AISI-LRFD?ye uygun olan davranış ve performans sınırlayıcılarını uygular. Soğuk şekillendirilmiş ince cidarlı açık kesitlerde ve bu kesitlerden inşa edilen çelik çerçevelerde narinlikten ve kusurların var olmasından dolayı, bu yapıların dış yükler altında vereceği tepkiyi tahmin ederken geometrik doğrusalsızlığı göz önüne almak gerekmektedir. Daha sonra, elde edilen optimum tasarım problemleri tam sayı ve ayrık programlama probleminin karışımına döner. Bu problemlerin çözümlerini elde etmek için yapay arı kolonisi yöntemi kullanılmıştır. Bu teknik bal arısı kolonilerinin zeka davranışlarını taklit eden yeni optimizasyon tekniklerinden biridir. Yapay arı kolonisi metodu ile yapılan güncel çalışmalar bu tekniğin birleşimsel optimizasyon problemlerinin çözümünde ne kadar etkin ve sağlam olduğunu göstermiştir. Geliştirilen optimum tasarım algoritmalarının yetkinliği belirli tasarım örnekleri çözülerek gösterilmiştir.