Optimización del diseño de un pórtico de hormigón armado reforzado con fibras de acero mediante el algoritmo metaheurístico simulated annealing

Abstract

El objetivo de esta investigación fue optimizar el diseño de un pórtico de hormigón armado reforzado con fibras de acero mediante el algoritmo metaheurístico Simulated Annealing. La metodología empleada fue de tipo básica, de diseño no experimental y descriptivo simple, utilizando el programa Excel para la recolección de datos. Tras 14000 iteraciones del algoritmo, se identificó un diseño óptimo que incluía dos columnas de 40 x 40 cm y una viga peraltada de 25 x 40 cm. Las varillas de acero empleadas presentaron una cuantía del 1.25% para columnas y del 1% para vigas. Además, se adicionaron fibras de acero en una proporción de 20 kg/m³, logrando optimizar el costo total a S/. 1236.32 soles, sin considerar la de mano de obra, lo que representó una reducción del 67.68% del costo inicial estimado. En conclusión, la aplicación del algoritmo Simulated Annealing permitió un diseño eficiente y rentable del pórtico de hormigón armado reforzado con fibras de acero, cumpliendo con las especificaciones geométricas y resistencias necesarias, y los resultados fueron validados comparándolos con análisis realizados en ETABS. Esto demostró que la optimización metaheurística es una herramienta eficaz para el diseño de pórticos de hormigón armado reforzado con fibras de acero.