Optimal design of three-dimensional structures for roofs

Maximino Tapia Rodriguez, Salvador Botello, Luz Angélica Caudillo, Héctor Hernández, Iván Munguía, Jacob Esaú Salazar, Ernesto Ortega, Juan Carlos Gómez, Daniel Quiroz, Miguel Yáñez

Abstract


Se presenta un laboratorio virtual que realiza el análisis, diseño y optimización de estructuras de acero rolado en frío, así como la cuantificación de los materiales utilizados en la construcción de la techumbre completa y el costo de fabricación e instalación la misma. El software está dotado con una interfaz de usuario amigable desarrollado para la empresa “Tejas El Águila”. El análisis estructural considera cargas de peso propio, muertas y vivas, a las que estará sometida la estructura en condiciones de servicio, además de considerarse los efectos de viento y sismo para la República Mexicana -de acuerdo a la normatividad vigente. El optimizador está basado en métodos de minimización de entropía con restricciones múltiples, evaluando cada una de las estructuras por el método de la rigidez. Para la evaluación de la eficiencia de la estructura, se utiliza la normativa American Iron and Steel Institute- Allowable Stress Design (AISI-ASD). La optimización de las estructuras se realiza haciendo múltiples evaluaciones de diferentes configuraciones de las mismas, tarea que se ha paralelizado utilizando técnicas de programación de memoria compartidaOpen Multiprocessing (OpenMP). La combinación adecuada del seguimiento de las normatividades vigentes, la implementación del optimizador y los métodos matriciales para el cálculo de estructuras, aunado al ambiente grafico fácil de usar y amigable, han resultado en un potente software que genera soluciones de vivienda económicas, seguras y estéticas (favoreciendo así a un amplio sector de la sociedad mexicana).


Keywords


Optimización; Estructuras; Rolado en Frio;



DOI: https://doi.org/10.15174/au.2012.387

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Revista Acta Universitaria, volumen 28, núm. 3, mayo-junio 2018, es una publicación bimestral editada por la Universidad de Guanajuato a través de la Dirección de Apoyo a la Investigación y al Posgrado. Lascuráin de Retana no. 5, Centro, C.P. 36000, Guanajuato, Gto., México. Página web: www.actauniversitaria.ugto.mx, correo electrónico: actauniversitaria@gmail.com. Editor responsable: Artemisa Helguera Arellano. Número de Certificado de Reserva de Derechos 04-2013-081513345500-203, ISSN 2007-9621, ambos otorgados por la Dirección de Reservas de Derechos del Instituto Nacional del Derecho de Autor de la Secretaría de Educación Pública. Responsable de la última actualización: Sonia Karina Aguirre Flores. Calzada de Guadalupe s/n, Centro, C. P. 36000, Guanajuato, Gto., México. Fecha de última modificación: 8 de agosto de 2018. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Queda estrictamente prohibida la reproducción total sin previa autorización de la Universidad de Guanajuato. Se autoriza la reproducción parcial de los contenidos e imágenes de la publicación Acta Universitaria siempre y cuando se cite la fuente.

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