Diseño asistido por optimización: Hormigón armado

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Título original:

Optimization Aided Design: Reinforced Concrete

Contenido del libro:

El hormigón es el material de construcción más utilizado. Sin embargo, su principal componente, el cemento, es responsable de hasta el 10% de las emisiones mundiales de CO2 y, por tanto, es uno de los principales responsables del cambio climático inducido por el hombre. Debido a su baja resistencia a la tracción, el hormigón debe reforzarse con armaduras adecuadas, como el acero. Por lo tanto, la producción de este último tiene un impacto adicional sobre el medio ambiente. Por consiguiente, reducir la cantidad de material para el diseño y la construcción de estructuras, disminuyendo así las emisiones inducidas por los materiales y el transporte, representa un elemento clave para la protección del clima. En este contexto, es indispensable cumplir los requisitos esenciales de sostenibilidad, capacidad de servicio y durabilidad.

El libro presenta métodos innovadores de diseño asistido por optimización para estructuras de hormigón. La optimización matemática se aplica a problemas prácticos del hormigón estructural en cada nivel: desde el exterior, pasando por la identificación de la estructura interna, hasta el diseño de la sección transversal. Se muestra cómo diseñar estructuras con un uso eficiente de los recursos siguiendo el flujo de fuerzas, cómo adaptar de forma óptima la disposición de las armaduras al flujo de fuerzas internas y cómo hacer frente de forma eficiente a las exigentes tareas de diseño de secciones transversales, como la flexión biaxial.

Los métodos de diseño asistido por optimización se discuten en detalle y se describen de forma vívida. Son independientes de las normas, el material del hormigón (de rendimiento normal a ultraalto) y el tipo de armadura (de fibras de acero a barras de carbono), por lo que son de aplicación universal. El libro ilustra los distintos enfoques con numerosas figuras y ejemplos de cálculo. Las aplicaciones existentes en ingeniería estructural se presentan para demostrar el potencial de los conceptos de diseño asistido por optimización, incluidas las vigas híbridas ultraligeras, los colectores solares de hormigón delgado y las disposiciones mejoradas de armadura para segmentos de revestimiento de túneles.