13rd International Symposium on Structures, Geotechnics and Construction Materials
13rd Colloquium on structural analysis, design and monitoring
Abstract
The work presents a general methodology for the optimal design of structures and from this a specific methodology appropriate to the case of steel-concrete composite floors is detailed. The application to the case study covers ambient temperature and fire situations and is carried out through genetic algorithms implemented with integer discrete variables. The optimization carried out includes structural restrictions, both of the composite beams and the reinforced concrete slab, in accordance with related Cuban standards. The proposed objective function includes costs of materials, labor and equipment according to the current economical regulations in the country (PRECONS 2021).
Finally, the computational tool DOVCOM (¨Optimal Design of Composite Beams¨) implemented in MATLAB R2018a is presented along with its main numerical and graphic outputs, which are illustrative of its great effectiveness in the development of the intended optimization studies. As an illustration, the results of the optimization of a selected case are presented with the general data: L (6 m), Q (4 kN /m2), RF (60 minutes) and aggressiveness of the medium (Type 4 - medium), with the optimal solution selected as the best of 20 running cases.
Resumen
En el trabajo se expone una metodología general para el diseño óptimo de estructuras y a partir de esta se detalla una metodología específica adecuada al caso de los entrepisos compuestos acero – hormigón. La aplicación al caso de estudio abarca las situaciones de temperatura ambiente e incendio y se realiza por medio de algoritmos genéticos implementados con variables discretas enteras. La optimización realizada, incluye restricciones estructurales, tanto de las vigas compuestas como de la losa de hormigón armado, en correspondencia con las normas cubanas afines. La función objetivo propuesta incluye costos de los materiales, mano de obra y equipos según las normas presupuestarias vigentes en el país (PRECONS 2021).
Finalmente se presenta la herramienta computacional DOVCOM (¨Diseño Óptimo de Vigas Compuestas¨) implementada en MATLAB R2018a junto a sus principales salidas numéricas y gráficas, que son ilustrativos de su gran efectividad en el desarrollo de los estudios de optimización pretendidos. A modo de ilustración se presentan los resultados de la optimización de un caso seleccionado con los datos generales: L (6 m), Q (4 kN /m2), RF (60 minutos) y agresividad del medio (Tipo 4 - media), con la solución óptima seleccionada como la mejor de 20 casos corridos.
About The Speaker
Rafael Larrua Quevedo
Profesor Titular. Dr. C en Ciencias Técnicas. Jefe del Grupo de Estructuras. Facultad de Construcciones. Universidad de Camagüey ¨Ignacio Agramonte Loynaz¨. Miembro Titular de la Academia de Ciencias de Cuba (ACC).
Discussion
