Dimensionamento ótimo de vigas em perfil misto de edifícios multiandares utilizando técnicas evolucionistas

As técnicas de otimização estrutural estão ganhando cada vez mais espaço na construção civil por possibilitar a geração de estruturas mais eficientes e consequentemente mais econômicas. O trabalho aqui desenvolvido tem como objetivo principal elaborar uma metodologia computacional capaz de realizar o dimensionamento otimizado de uma viga mista aço-concreto para uso em edifícios multiandares utilizando modelos computacionais evolucionistas através da técnica de algoritmos genéticos, para isto, o programa faz a minimização da função objetivo que calcula o custo total dos principais materiais componentes da viga mista: concreto da laje e perfil de aço estrutural. As características dos materiais são fixas e definidas pelo usuário num arquivo de entrada de dados que é lido pelo programa, sendo somente as dimensões principais dos elementos da estrutura as variáveis de projeto adotadas; as restrições de projeto são os limites normativos apresentados pela NBR 8800 para as vigas em seção mista. No modelo de otimização são utilizadas variáveis discretas afim de obter os resultados expressos em dimensões comerciais; para isto, foi criado um banco de dados contendo as especificações dos principais perfis I laminados e fôrmas de aço do tipo steel deck disponíveis no mercado, pois foram estas as características pré-definidas escolhidas para a viga. O software que está sendo utilizado para implementação dos algoritmos de análise estrutural, dimensionamento e otimização é o MATLAB™. São apresentados dois exemplos retirados de trabalhos publicados em revistas científicas aplicados aos módulos computacionais criados afim de validar os resultados encontrados pelo programa após o processo de otimização. Nos dois casos o programa se aproximou satisfatoriamente dos valores de referência, atingindo um custo menor para ambas as comparações. Nos dois casos os exemplos escolhidos consideravam em sua função objetivo o custo de outros materiais além do aço estrutural e do concreto; foram isolados somente os custos dos materiais abrangidos por este trabalho com o propósito de equalizar os parâmetros de comparação.