Aplicación de las técnicas de optimización en la enseñanza de las estructuras

Abstract

En la metodología habitual de la enseñanza de las estructuras, y debido en gran parte a las limitaciones de tiempo que imponen los nuevos planes de estudio, la formación que se le da al alumno hace que, cuando éste se enfrenta a un determinado problema, dedique la mayor parte de su tiempo a analizar exhaustivamente una posible solución al problema, comprobando el cumplimiento de la normativa aplicable al caso, en vez de estudiar diversas alternativas de solución al problema. Creemos que las técnicas de optimización, utilizadas en un entorno de continuo avance en la potencia de los ordenadores y en las capacidades gráficas de los mismos, pueden ser unas herramientas muy eficaces para visualizar una serie de diseños alternativos que resuelven el problema, cumpliendo las condiciones de diseño del mismo (normativa, condiciones constructivas, etc.) de una forma “óptima” (peso mínimo, costo mínimo, rigidez máxima, etc.). Además, el uso de las técnicas de optimización en la enseñanza del diseño de estructuras permite desarrollar lo que se denominan estrategias “what if”, mediante las cuales el alumno puede ir cambiando los criterios de diseño (parámetros, variables, función a optimizar, etc.) y ver los cambios que se producen en el diseño final. Con la aplicación de estas técnicas se amplía la visión del diseño de estructuras que adquiere el alumno cuando se dedica, casi con exclusividad, a comprobar la validez de unas soluciones dadas. Como muestra de la utilidad de estas técnicas para la enseñanza de las estructuras, se presentan ejemplos de estructuras metálicas y de hormigón: el diseño de la geometría y el armado de una sección de hormigón sometida a una solicitación general, el diseño de una viga metálica armada, y el diseño de las propiedades, geometría y topología de una estructura metálica para una carga y unas condiciones de apoyo dadas.