Aplicación De Programación Lineal A La Ingeniería Estructural.

Abstract

El diseño de estructuras sujetas a cargas externas demanda una valoración
realista del factor de seguridad con respecto al colapso de la estructura, denominado
multiplicador de colapso. La determinación de éste multiplicador es un requisito básico para
un diseño óptimo. Por otra parte el nuevo proyecto de reglamento INPRES – CIRSOC 103
requiere que el diseñador establezca un mecanismo de colapso de diseño, requisito que no es
posible cumplir a priori. Ante éste requerimiento las metodologías de análisis que permiten
determinar el mecanismo de colapso real para un estado de cargas dado cobran una
importancia fundamental. Este trabajo de investigación se enmarca en el campo del diseño
sísmico de estructuras y esta enfocado al desarrollo de un método de análisis e identificación
del mecanismo de colapso de una estructura asociada a un estado de cargas dado, mediante
el estudio y verificación del comportamiento de ésta con técnicas de programación lineal. En
este sentido se implementa un método sencillo como el Simplex al proceso de búsqueda del
mecanismo de colapso de pórticos planos. El planteo de este problema estructural conduce a
la forma estándar de esta metodología de programación lineal. Se muestra que la obtención
del multiplicador de colapso puede ser totalmente automatizado para pórticos planos. A
partir de un algoritmo de resolución sencilla, y en base a los mecanismos de colapso simples,
se obtiene el mecanismo de colapso de la estructura para el estado de cargas dado.
Finalmente se presenta un programa empleando este método en plataforma MATLAB -
OCTAVE. El objetivo principal es la verificación y optimización del diseño de una estructura
empleando el mecanismo de colapso real. Esta metodología permite además asegurar que
todas las rótulas se produzcan simultáneamente para el estado de cargas de diseño.