STRUCTURAL TOPOLOGY OPTIMIZATION AS A TEACHING TOOL IN THE ARCHITECTURE

Autores/as

  • Charles Jaster de Oliveira Universidade Positivo
  • Luna Ollin Steffen UTFPR
  • Carlos Alberto de Moraes Vasconcellos Universidade Positivo
  • Pablo Fernando Sanchez Universidade Positivo

Palabras clave:

Architecture, Teaching, Structural optimization, Topological optimization

Resumen

The student of architecture with the basic knowledge of the disciplines of structural engineering can easily understand structural processes more technologically developed. The use of optimization starts from the understanding of how the structure behaves statically and aims to generate physical models that address structural criteria, such as supports and loads, and functional criteria, such as the type of material used, openings and solid areas. By knowing the variables required for optimization, the geometric shape of the structural element tends to change to an organic architecture configuration. Even with optimization processes presenting a lot of mathematical complexity, this paper approaches the essential stages for teaching the structural topological optimization in undergraduate architecture. Also, through examples, propose practical and simplified models that can be easily implemented in the classroom and in the professional life of the architect, conferring excellent results in terms of functionality and structurally efficient. To achieve these results, three software were used in free and educational versions, such as ForcePad, Topostruct and MIDAS NFX. The studies were applied in the structural design of a vertical building, a footbridge, a hammerhead bridge pier and a cantilevered building.


Biografía del autor/a

  • Charles Jaster de Oliveira, Universidade Positivo
    Mestre em Engenharia de Estruturas pela Universidade de São Paulo (EESC, USP, 2012). Graduado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Paraná (UFPR, 2009). Professor Assistente do Curso de Engenharia Civil e Arquitetura da Universidade Positivo. Tem experiência profissional na área de Engenharia Civil, com ênfase em estruturas. Tem atuado principalmente nos seguintes temas: método dos elementos finitos, otimização topológica e ensino de Estruturas na Engenharia Civil e Arquitetura.
  • Luna Ollin Steffen, UTFPR
    Mestre em Engenharia Civil pela mesma Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR, 2018). Graduada em Engenharia Civil pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR, 2015). Técnica em Construção Civil pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR, 2010). Possui experiência na Construção Civil, tendo trabalhado com projetos estruturais, fiscalização de obras, gerenciamento de vendas imobiliárias e execução de obras e reformas. Atualmente é professora nos cursos de Engenharia Civil e Engenharia Ambiental.
  • Carlos Alberto de Moraes Vasconcellos, Universidade Positivo
    Mestre em Métodos Numéricos em Engenharia pela Universidade Federal do Paraná (1999). Engenheiro Civil pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (1996). Desenvolveu pesquisas do Instituto Tecnológico SIMEPAR (2007). Trabalhou com mecânica computacional, desenvolvimento de software, método dos elementos finitos, data mining, descargas atmosféricas e metodologias de ensino. É coordenador do curso de Engenharia Civil na Universidade Positivo Positivo desde 2016.
  • Pablo Fernando Sanchez, Universidade Positivo
    Mestre em Construção Civil - Geotecnia pela Universidade Federal do Paraná (2009). Especialista em Engenharia de Campo - Construção e Montagem pelo Prominp/UFPR (2008). Graduado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Paraná (2007). Professor e Coordenador adjunto do curso de Engenharia Civil da Universidade Positivo. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em engenharia geotécnica. Tem atuado principalmente nos seguintes temas: geotecnia de barragens, método dos elementos finitos, estabilização de solos e ensino de Geotecnia na Engenharia Civil.

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Publicado

2019-07-13

Número

Vol. 37 Núm. 3 (2018): REVISTA DE ENSINO DE ENGENHARIA

Sección

Artigos