Optimización del peso de coberturas metálicas paramétricas usando rhinoceros 3D.

Abstract

Las estructuras metálicas son diseñadas en base a criterios propios o experiencias pasadas de sus diseñadores, conllevando a obtener diferentes modelos para un mismo proyecto que son aceptados desde el punto de vista de la resistencia estructural y/o del cumplimiento de normas, pero obviamente tendrán costos y pesos diferentes; esto se debe porque no llegan al diseño óptimo (diseño de menor peso), quizás porque se necesita de mucho tiempo para diseñar manualmente o porque no se cuenta con las herramientas necesarias que permita modelar y diseñar al mismo tiempo. Es por ello que en esta investigación se desarrolló guides que optimizan la geometría, tamaño, cantidad y topología de coberturas metálicas hasta obtener el diseño óptimo (cobertura de menor peso); estos guides se desarrolló gracias a la programación fuente (es un conjunto de códigos gráficos) empleada en la interfaz de grasshopper (complemento del programa Rhinoceros 3D), los cuales (los guides) realizan una modelación en base a parámetros (peralte, flecha, número de diagonales, etc) y optimizan el peso teniendo en cuenta los requisitos de diseño de la norma AISC 360 - 16. Los resultados obtenidos del ejemplo aplicativo reveló una disminución del peso en un promedio del 13.76 % y demoró 2 horas con 45 minutos para obtener esto; llegando a la conclusión que los guides ahorran tiempo y material al momento de diseñar coberturas metálicas.