¿Cuál es su opinión sobre la optimización estructural en edificios?

Answer 1

El criterio de optimización-ESTRUCTURA de un edificio tiene gran relevancia en el campo de la arquitectura, la ingeniería civil y la tecnología.

Las tareas relacionadas con la optimización del diseño estructural son

1. Optimización de la sección transversal de los elementos estructurales, como vigas y columnas.
2. Optimización del espesor de materiales continuos como paneles o losas de piso.
3. Posicionamiento optimizado de nodos y conexiones.
4. Optimización de la estructura en virtud de sus líneas de forma, curvas y otras superficies.
5. Optimización de topología como configuración y conectividad de miembros y material.
6. Optimización estética de esta estructura.

Entonces, la optimización estructural evolutiva anterior se puede lograr mediante

1. Diseño asistido por computadora
2. Búsqueda de patrones (paramétricos: la tendencia)
3. Programación genética (prueba plana 2D que genera diseños de alto rendimiento para tareas a gran escala)
4. Diseño de refuerzo.

Además de esta optimización estructural trae muchos beneficios como

1. Reducción del desperdicio de material.
2. Reducción de la carga muerta del edificio.
3. Reducción en el costo de la construcción debido a la optimización de la cantidad de requisitos de material.
4. Reducción del tiempo de construcción.
5. Arquitectura estéticamente agradable.
6. Diseños de alto rendimiento para edificios a gran escala como rascacielos y aeropuertos.

Algunos ejemplos de optimización estructural son

1. Metropol sombrilla en Sevilla, España

La estructura anterior es una estructura de panal de madera.

2. El jardín de bambú en China

La optimización del material terroso y natural para crear instalaciones naturales pero arquitectónicamente agradables.

3. Los edificios de papel de Shigeru Ban, el ganador del Premio Pritzker. Sin embargo, las obras se hicieron temporales pero duraron más de su período de tiempo.

El arquitecto construyó refugios de papel / cartón para personas afectadas por terremotos.

4. El uso actual de ladrillos de cenizas volantes aireadas reduce el costo, apoya el reciclaje y reduce la carga muerta.

5. Los productos prefabricados de hormigón reducen el tiempo de construcción, ahorran material y ofrecen un método de construcción más limpio.

Estos son solo algunos ejemplos en el campo de la optimización estructural. El material elegido en los ejemplos anteriores fue tal que en las últimas décadas no se habría pensado en alcanzar niveles de arquitectura tan sorprendentes.

Espero que la respuesta ayude.

Answer 2

Hay una investigación en curso y gran parte de la investigación existente puede perder variables críticas, por lo tanto, hay formas de hacer aportes sobre el tema. Como Isaac Gaetz dice que algunos efectos secundarios que puede tener una elección de diseño sobre el costo total solo pueden identificarse con técnicas estadísticas, OR y no lineales. Además, un modelo de optimización podría dar resultados poco prácticos si no se formulara correctamente. Los programas comerciales no incluyen ni pueden incluir datos del mercado local y simplemente tienen como objetivo identificar la cantidad óptima de material; esto no necesariamente coincide con el costo óptimo.

Materiales

En madera y mampostería encontrará muy pocas publicaciones relevantes. RC tiene una función objetivo compleja para su optimización de costos y puede dar resultados poco prácticos. En el acero, es fácil llevar a cabo una optimización discreta, sin embargo, la cantidad mínima de material no coincide con el costo mínimo, ya que debe considerar el impacto de las conexiones de metal y la pintura.

Answer 3

La optimización estructural en edificios es una rutina, sin embargo, debemos entender que la optimización generalmente no es una cuestión de superficies mínimas y uso mínimo de materiales. La minimización que normalmente deseamos es la minimización de los costos, que proviene de un cuidadoso acto de equilibrio de las cuestiones de material, mano de obra y fabricación. El uso de miembros perfectamente matemáticamente eficientes, si se hace descuidadamente, puede aumentar los costos al aumentar los costos de mano de obra y fabricación requeridos.

Answer 4

Entonces, para hacer una optimización estructural en un modelo en un software, tenemos que intentar cambiar manualmente el tamaño de las vigas, columnas, etc. como menciona Shally.

Pero luego, algunos de los modelos que cree fallarán o no producirán un ahorro de costos.

¿Alguien sabe de algún software que creará el modelo optimizado automáticamente?