Enhancing Sustainable Construction: Optimization Tool for Glulam Roof Structures According to Eurocode 5

Abstract

La industria de la construcción tiene un impacto notablemente negativo sobre el medio ambiente, por lo que la promoción del uso de estructuras de madera es una alternativa para mitigar sus efectos. Esta investigación desarrolla un enfoque de decisión basado en inteligencia artificial para el cálculo optimizado de estructuras de madera para cubierta teniendo en cuenta el prisma de la sostenibilidad. Basándose en la optimización realizada mediante algoritmos genéticos y en el marco establecido en el Eurocódigo 5, se ha propuesto un conjunto general de ecuaciones para una estructura de cubierta de madera laminada. La herramienta, que determina la estructura de cubierta más adecuada para cada clase resistente de madera laminada, permite determinar las dimensiones de vigas y correas y sus respectivas separaciones con el fin de minimizar el consumo de madera. El objetivo final es ofrecer múltiples soluciones en cuanto a clases de resistencia y diseños estructurales con el fin de fomentar elecciones informadas sobre sostenibilidad que promuevan un uso eficiente de los recursos en la construcción.

The construction industry has a notably negative impact on the environment; thus, the promotion of the use of timber structures is an alternative to mitigate its effects. This research develops an artificial intelligence-based decision approach in the calculation of timber structures focused on the enhancement of the sustainability of roof structures. Based on the optimization carried out through genetic algorithms and the framework established in Eurocode 5, a general set of equations has been proposed for a laminated timber roof structure. The tool, which determines the most suitable roof structure for each strength class of laminated timber, allows for the determination of the dimensions of beams and purlins and their respective separations in order to minimize wood consumption. The ultimate goal is to offer multiple solutions regarding strength classes and structural designs in order to foster sustainability-informed choices that promote efficient use of resources in construction.