Aplicación de un algoritmo genético elitista en la optimización de edificios metálicos

• Autores: María Belén Prendes Gero, Francisco Javier de Cos Juez, Antonio Bello García, César Menéndez Fernández
• Localización: X Congreso Internacional de Ingeniería de Proyectos: Valencia, 13-15 Septiembre 2006. Actas / Asociación Española de Ingenieria de Proyectos (AEIPRO) (aut.), Universitat Politècnica de València (aut.), International Project Management Association (aut.), 2006, ISBN 84-9705-987-5, págs. 310-317
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    Cuando se aborda el diseño de un edificio, no se puede pensar únicamente en términos de estructura; es necesario definir el material con el que se va a construir, establecer las funciones que debe de cubrir, conocer el lugar donde se va a ejecutar, etc. Todo ello, da lugar a una primera topología sobre la que se deben aplicar las cargas y definir las secciones de sus pilares y vigas, de tal forma que la estructura final sea capaz de soportar los esfuerzos a los que se encuentra sometida.

    Sin embargo, no hay que olvidar las exigencias económicas, pues generalmente hay que buscar la estructura que con el mínimo coste que satisfaga los criterios anteriormente descritos. Por ello, dadas las características del acero como la gran resistencia que presenta con secciones reducidas, o la capacidad de prefabricación de sus elementos, este material cada día se utiliza más como material de construcción.

    Pero no sólo el material puede significar una reducción de costes, sino también el método de optimización empleado. Tradicionalmente el diseñador es quien asigna las secciones a los elementos estructurales y comprueba que una vez calculada la estructura se cumplan los criterios de seguridad, repitiendo el proceso si esto no se produce. Hoy día la aplicación de técnicas de inteligencia artificial, permite reducir el tiempo de optimización, además de encontrar estructuras con un peso más ajustado, reduciendo el coste tanto del proceso como de la estructura final.

  • English

    In the design of a building is not possible to think in structural terms only. It is necessary to define the material, set the functions of the building, know the place where it is going to be constructed. All of these factors let get a first topology, on which the loads have to be applied and the sections of the columns and beams have to be defined. The objective is that the final structure supports the stress to which it is subjected.

    Nevertheless, the economic requirements can not be forgotten. It is always necessary to look for the structure with minimum cost that satisfies the described criteria previously. For this one, the steel is more and more used like construction material, because it gets a great resistance with reduced sections and has a pre-fabrication capacity of the elements.

    Not only the material can mean a reduction of costs, but also the optimization method used.

    Traditionally the designer assigns the sections to the structural elements, verifies that each one achieves the safety factors, and repeats the process if these criteria are not fulfilled.

    Nowadays the use of artificial intelligence techniques, let reduce the optimization time, find structures with a fitter weight and reduce the cost of the process and also of the final structure.

    In this paper one of these techniques, the elitist genetic algorithm developed by the Department of Construction and Engineering Manufacture of the University of Oviedo, is applied to a three-dimensional building. The results of this optimization are compared with the ones from conventional structural analysis software.