Diseño óptimo de estructuras tridimensionales para techos

• Autores: Maximino Tapia, Salvador Botello, Luz Angélica Caudillo, Héctor Hernández, Iván Agustín Munguía Torres, Jacob Esaú Salazar, Ernesto Ortega, Juan Carlos Gómez, Daniel Quiroz, Miguel Yáñez
• Localización: Acta Universitaria, ISSN-e 2007-9621, ISSN 0188-6266, Vol. 22, Nº. 7, 2012, págs. 25-31
• Idioma: español
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    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 compartida Open 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).

  • English

    It is presented a virtual laboratory that performs the analysis, design and structure optimization of cold rolled steel. It also performs the quantification of the materials used in the construction of the whole roof and the manufacturing and installation costs. The software is equipped with a friendly user interface developed for the company �Tejas El Aguila�. The structural analysis considers dead and alive weight loads that the structure will be subjected to, considering also the effects of wind and earthquake in Mexico -according to the present regulations.

    The optimizer is based on entropy minimization methods with multiple restrictions evaluating each of the structures by the rigidity method. The standard American Iron and Steel Institute-Allowable Stress Design (AISI-ASD) is also used for the evaluation of the efficiency of the structure. The optimization is performed by multiple evaluations of different configurations of the structure. This task has been parallelized using programming techniques of shared memory Open Multiprocessing (OpenMP). The right combination of existing normativity, implementation of the optimizer and matrix methods for the calculation of structures, coupled with user-friendly graphical interface, have resulted in a powerful software that creates affordable, safe and aesthetic housing solutions (favoring a broad sector of Mexican society).