Análisis estructural y optimización de estructuras tipo cascaron

Abstract

La utilización de los métodos numéricos y computacionales para análisis de estructuras tipo cascaron han venido tomando fuerza debido a sus excelentes condiciones estructurales y arquitectónicas. Prueba de esto es el auge en el diseño y construcción de este tipo de estructuras que se dio en la época de 1920. El artículo presenta un estudio sobre la influencia que podría tener una sección transversal variable de los cascarones en concreto reforzado, sobre la relación entre rigidez y peso. En este sentido, lo que se pretende es aportar en el campo de diseño estructural de cascarones en concreto, implementando un proceso de optimización heurístico que tenga como variable el espesor de la sección transversal, optimice la energía de deformación y el peso de la estructura, partiendo de una configuración geométrica predeterminada. Para lograrlo será necesaria la programación del método de elementos finitos para estructuras tipo cascaron en Matlab, en combinación de un algoritmo heurístico de optimización como el Unified Particle Swarm Optimization (UPSO). Vale la pena resaltar que el procedimiento de optimización pretende resolver un conflicto entre el peso y rigidez, ya que la estructura más liviana posible (cuyo espesor tendera a ser cero) va a tener una energía de deformación muy grande y una estructura con una energía de deformación pequeña (con gran espesor) va a tener un peso bastante alto. Por otro lado, con el fin de continuar con el Optimización Geométrica de Cubiertas con Estructura Tipo Cascarón para Minimizar la Intensidad de la Radiación Solarestudiante Olman Rincón Gaviria de la Escuela de Ingeniería Civil de la Universidad Industrial de Santander, en año 2013. En este proyecto se logró obtener la geometría óptima para una cubierta con dichas características, en lo referente a la disminución de la incidencia de la radiación solar.