Dimensionamento otimizado de pilares de concreto armado utilizando algoritmos genéticos

Abstract

A engenharia civil é composta de diversas áreas tecnológicas que quando trabalhadas concomitantemente compõem a construção civil. Dentre as suas áreas de atuação, a engenharia de estruturas é o ramo da engenharia civil responsável por analisar, calcular e dimensionar os elementos estruturais de uma edificação de maneira segura e econômica seguindo todos os critérios normativos. Contudo, para um mesmo carregamento podem ser caracterizadas várias seções geométricas que atendem aos critérios de cálculo, ficando a critério da experiência do projetista escolher a mais adequada, o que nem sempre corresponde ao dimensionamento mais econômico. Partindo desse ponto de vista, torna-se necessário o emprego de métodos numéricos para a obtenção de seções que apresentem o menor custo e que também atenda aos critérios de segurança e durabilidade. O presente trabalho tem como objetivo principal realizar o dimensionamento otimizado de seções retangulares de pilares de concreto armado que atenda às prescrições da norma NBR 6118:2014 objetivando a redução do custo final. Para tanto foi estudado um pilar de um edifício residencial de 5 pavimentos onde a sua distribuição vertical ao longo de sua altura foi calculada pelo método convencional e depois calculada pelo processo de otimização numérica. A otimização foi feita em duas etapas: mantendo-se a base do pilar fixa e variável. Foi aplicada também a técnica DOE (Design of Experiments) no estudo da influência das variáveis de projeto, com o intuito de revelar qual variável de projeto mais influencia no custo final dos pilares. O processo de otimização numérica foi desenvolvido no ambiente MATLAB com o emprego do método dos Algoritmos Genéticos.