Morfogénesis de estructuras tipo cascaron a partir del modelo computacional de vizotto

En el diseño de las estructuras tipo cascarón, se ha determinado que la eficiencia estructural (resistencia) se debe principalmente a la forma que estas posean. La búsqueda de estas formas ha estado influenciada por algunos principios, leyes y comportamientos de la naturaleza, los cuales se han apli...

Full description

Autores:
Salgar Navarro, Nestor Julian
Tipo de recurso:
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Fecha de publicación:
2014
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/30825
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/30825
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Palabra clave:
Estructuras Tipo Cascarón
Morfogénesis
Modelos Y Experimentos Físicos
Modelo Computacional
Método De Elementos Finitos.
Shell Structures
Morphogenesis
Models And Physical Experiments
Computational Model
Finite Element Method.
Rights
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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description En el diseño de las estructuras tipo cascarón, se ha determinado que la eficiencia estructural (resistencia) se debe principalmente a la forma que estas posean. La búsqueda de estas formas ha estado influenciada por algunos principios, leyes y comportamientos de la naturaleza, los cuales se han aplicado en diferentes modelos y experimentos físicos, llevados a cabo hace algunos años por reconocidos arquitectos e ingenieros. Actualmente, estos modelos y experimentos han sido reemplazados por modelos computacionales, los cuales permiten obtener los mismos resultados, pero de una manera más eficiente y precisa. Por tanto, éste documento presenta el desarrollo de un modelo computacional (propuesto a partir del desarrollado por el ingeniero Isaías Vizotto), que permite la obtención de la morfogénesis de las estructuras tipo cascarón. El modelo funciona para las condiciones de planta arquitectónica, carga y de contorno (apoyo) que el usuario desee aplicar en el diseño de la estructura. Para lograr lo anterior, se realizó, mediante el software matemático MatLab y el software de modelado en tres dimensiones Rhinoceros, incluyendo un plug-in de este último llamado Grasshopper, una programación matemática y la aplicación de un método de elementos finitos. Con el fin de garantizar el correcto funcionamiento del modelo propuesto, se realizaron algunos de los ejemplos reportados por Vizotto empleando el código programado y se compararon los resultados obtenidos en cada modelo. Finalmente se proponen algunos ejemplos con distintas plantas arquitectónicas y diferentes condiciones de carga y de contorno, para mostrar la versatilidad del procedimiento computacional morfogenético empleado.
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Actualmente, estos modelos y experimentos han sido reemplazados por modelos computacionales, los cuales permiten obtener los mismos resultados, pero de una manera más eficiente y precisa. Por tanto, éste documento presenta el desarrollo de un modelo computacional (propuesto a partir del desarrollado por el ingeniero Isaías Vizotto), que permite la obtención de la morfogénesis de las estructuras tipo cascarón. El modelo funciona para las condiciones de planta arquitectónica, carga y de contorno (apoyo) que el usuario desee aplicar en el diseño de la estructura. Para lograr lo anterior, se realizó, mediante el software matemático MatLab y el software de modelado en tres dimensiones Rhinoceros, incluyendo un plug-in de este último llamado Grasshopper, una programación matemática y la aplicación de un método de elementos finitos. Con el fin de garantizar el correcto funcionamiento del modelo propuesto, se realizaron algunos de los ejemplos reportados por Vizotto empleando el código programado y se compararon los resultados obtenidos en cada modelo. Finalmente se proponen algunos ejemplos con distintas plantas arquitectónicas y diferentes condiciones de carga y de contorno, para mostrar la versatilidad del procedimiento computacional morfogenético empleado.PregradoIngeniero CivilIn the design of shell structures, it has been found that the structural behavior (strength) is given essentially by the form they have. The search for these forms has been influenced by some principles, laws and behaviors of nature, which have been applied in different models and physical experiments developed some years ago by renowned architects and engineers. Currently, these models and experiments have been replaced by computational models, which can obtain the same results but in a more efficiently and accurately way. Therefore, this study presents the development of a computational model (generated from the developed by the engineer Isaías Vizotto), which allows obtaining the morphogenesis of shell structures. The model works for any architectural plant, loading and boundary conditions that user wants to apply in the design of the structure. To achieve this, a mathematical programming and implementation of a finite element method, using the MatLab mathematical software and the modeling software in three dimensions Rhinoceros, including a plug-in called Grasshopper, was performed. In order to ensure the correct functioning of the proposed model, some of the examples reported by Vizotto were performed using the programmed code and the results in each model were compared. Finally some examples with different architectural plants, loading and boundary conditions are proposed to show the versatility of the morphogenetic computational process used.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingenierías FisicomecánicasIngeniería CivilEscuela de Ingeniería CivilEstructuras Tipo CascarónMorfogénesisModelos Y Experimentos FísicosModelo ComputacionalMétodo De Elementos Finitos.Shell StructuresMorphogenesisModels And Physical ExperimentsComputational ModelFinite Element Method.Morfogénesis de estructuras tipo cascaron a partir del modelo computacional de vizottoMorphogenesis of shell structures as from vizotto´s computational modelTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALCarta de autorización.pdfapplication/pdf360075https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/5b07f53e-b905-4a39-8266-af6511fee401/download605114448be6885facdfd2466a1a09a2MD51Documento.pdfapplication/pdf1676326https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/5ba24711-10c3-4c37-a85c-d4322683034c/downloadba9d796515e7cf94f07eb0655a6cabdfMD52Nota de proyecto.pdfapplication/pdf440292https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/d513567a-4e00-4cfc-8aed-054fa01b85ee/downloadeff701a753d647380a492dbeba753143MD5320.500.14071/30825oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/308252024-03-03 15:44:28.562http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/open.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co