Estudio comparativo entre un diseño optimizado respecto a uno sin optimizar en puentes tipo losa de concreto armado usando el método del ancho equivalente de franjas del manual de puentes MTC 2018 - Villavicencio Villavicencio, Amador (2020)
La presente investigación tiene como objetivo evaluar la diferencia entre un diseño optimizado respecto a uno sin optimizar en puentes tipo losa de concreto armado usando el método aproximado del ancho equivalente de franjas del manual de puentes MTC 2018. El desarrollo de la investigación comprende los siguientes procesos: primero, registro de las propiedades de los materiales, propiedades geométricas, cargas de diseño y metrado de cargas; segundo, determinación del ancho equivalente de franjas del manual de puentes MTC 2018 y predimensionamiento del peralte de la losa; tercero, desarrollo del diseño mediante optimización matemática compuesto a su vez por: la discretización de la longitud del puente, determinación de la función objetivo (función matemática principal que será optimizada, en nuestro estudio será el costo directo referencial) y sus subfunciones (peralte de la losa, volumen de concreto, peso del acero y área de encofrado), determinación de la variable (peralte de la losa) a ser optimizada, implementación y programación de los métodos matemáticos (paso constante, bisección y sección aurea) en el software informático Maple, y por último determinación del peralte óptimo de la losa. Cuarto, una vez determinado el peralte sin optimizar (predimensionado) y optimizado se procedió a la determinación del análisis estructural (fuerzas cortantes y momentos flectores) y diseño estructural (áreas de acero), con estos datos se hallaron los parámetros de la función objetivo (volumen de concreto, peso del acero, área de encofrado y el costo directo referencial), tanto para un diseño optimizado y sin optimizar. Quinto, del estudio realizado se obtuvo que la función objetivo de un diseño optimizado (por el método de la sección aurea) respecto a uno sin optimizar, para luces de 4.00m, 4.50m, 5.00m, 5.50m, 6.00m, 6.50m, 7.00m, 7.50m, 8.00m, 8.50m, 9.00m, 9.50m, 10.00m, 10.50m, 11.00m, 11.50m y 12.00m, resultan menores en 15.35% promedio. Finalmente, como aporte se tiene que el diseño con optimización propuesto es aplicativo en puentes tipo losa de concreto armado para longitudes de entre 4.00 metros y 12.00 metros, teniendo como objetivo principal el de minimizar costos.