Optimización de estructuras prefabricadas de hormigón para la construcción de edificios industriales, parametrizada con el programa GeoGebra

Resumen

El objeto de la presente investigación es analizar las estructuras prefabricadas de hormigón que intervienen en la composición de edificios industriales, con el fin determinar las variables que permitan optimizar su diseño. Para ello, se han determinado los parámetros más influyentes en el comportamiento de esta tipología estructural, formulados apoyándose en 20 proyectos constructivos de obras ejecutadas; los proyectos fueron seleccionados por presentar algunos aspectos comunes facilitando así su comparación, tales como: misma resistencia característica del hormigón en las distintas obras para cada elemento estructural y similares acciones de viento y sismo. El objetivo es conseguir una guía básica en la fase de predimensionamiento, relacionando la longitud de viga y longitud de correa óptimas para obtener el menor gasto. El procedimiento que se ha seguido es el análisis estadístico y la obtención de líneas de regresión de todos los casos analizados; dicho análisis relaciona, por una parte, los metros cuadrados de superficie construida y el consumo de hormigón para cada combinación de vigas y correas, y, por otra, el volumen construido y el consumo de hormigón para las estructuras completas, añadiendo además la repercusión de los pilares. Finalmente se ha desarrollado una función teórica, la cual pone en relación los parámetros más importantes de las estructuras de hormigón prefabricado para naves industriales. El análisis se ha complementado con una optimización con el programa GeoGebra (software libre de matemáticas dinámico que permite trabajar con modelos paramétricos), con vistas a servir de aproximación al predimensionamiento de este tipo estructural basándose en el tratamiento masivo de datos; con esta herramienta se han comparado las estructuras de la base de datos más optimizadas de acuerdo a las rectas de regresión y la función teórica, llegando a un buen ajuste de esta última. Se proponen unas dimensiones óptimas de luces de vigas y correas cuya superficie cubierta es un 25% superior a la lograda con las dimensiones clásicas, con lo cual se optimiza el proyecto de las estructuras estudiadas.