Modelación múltiple para la optimización de en el diseño de estructuras aporticadas de acero y concreto armado

Abstract

La presente investigación se basa en el diseño mediante optimización múltiple o también conocido como “Multi Design Optimization”, el cual parte de la premisa de conservar la misma arquitectura y proponer diversos sistemas estructurales buscando una optimización de costos y analizando el impacto de la huella de carbono en el uso de diferentes estructuras para ello parte de los materiales más usados en la actualidad como son el hormigón armado y el acero estructural dentro del hormigón armado se selecciona el sistema de pórticos especiales de momento PEM, sin muros ni diagonales rigidizadoras; por otro lado tras diversas investigaciones cálculos y la experiencia misma de los autores llegan a la conclusión de que los sistemas estructurales más económicos en acero son pórticos especiales arriostrados concéntricamente PEAC y pórticos arriostrados excéntricamente PAE. La presente investigación hace un enfoque considerando también cimentaciones superficiales para ello se definen 18 arquetipos los cuales representan edificios de baja y mediana altura, considerando la posibilidad de que la estructura sea aislada o presente adosamiento lateral. Con eso se puede simular las diferentes cimentaciones superficiales establecidas por el Instituto Americano del Concreto, ACI considerando de forma global el costo total que puede tener una estructura manteniendo características, pero sometidas a 3 sistemas estructurales diferentes. Se ha analizado la huella de carbono de cada sistema estructural y el costo de la edificación como obra gris, permitiendo la toma de decisiones de los profesionales del área de la construcción, así como el usuario final.