Resumo O sistema de piso misto, composto por steel deck e laje de concreto, gera estruturas mais eficientes e econômicas. Por outro lado, o dimensionamento deste tipo de estrutura apresenta um elevado nível de complexidade devido à consideração de várias variáveis. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho é apresentar a formulação de um problema de otimização para um sistema de piso misto (aço e concreto) considerando os impactos ambientais e econômicos. Para formular o problema, a redução do impacto ambiental foi adotada como função objetivo - assumindo como parâmetros da otimização a emissão de CO2 e o custo financeiro. As restrições foram atendidas pelos estados limitadores impostos na norma NBR 8800:2008. A rotina foi desenvolvida via Matlab R2016a e o processo de otimização foi realizado utilizando o Algoritmo Genético existente na plataforma. São apresentados dois exemplos de aplicação da formulação em questão: o primeiro da literatura e o segundo de um edifício existente - em ambas as situações foram analisadas as influências de diferentes resistências características à compressão do concreto. Os resultados do problema de otimização mostram uma redução na geometria e, consequentemente, no seu peso. A solução encontrada pelo programa reduz em até 17.70% as emissões de CO2 e até 17.47% o custo financeiro. Quando se aplicou diferentes resistências à compressão do concreto, a solução ótima de impacto ambiental não obteve o menor custo. Em geral, a fôrma de steel deck obteve o maior percentual de impacto ambiental, enquanto as vigas secundárias e principais, com a mesma configuração de forma, tiveram o maior custo financeiro. Portanto, mostra-se que a solução de projeto ideal para as emissões de CO2 nem sempre é a melhor solução para o custo financeiro.
Abstract The composite floor system, composed of steel deck and concrete slab, generates more efficient and economical structures. On the other hand, the design of this type of structure has a high complexity level due to the consideration of several variables. In this respect, the objective of this paper is to present the formulation of the optimization problem for a composite floor system (steel and concrete) considering such environmental as economic impacts. To formulate the optimization problem, the reduction of environmental impact was adopted as an objective function - assuming the CO2 emission and the finance cost as parameters. The restrictions were taken by the limiting states imposed in standard NBR 8800:2008. The computer program was developed via Matlab R2016a and the optimization process was carried out using the Genetic Algorithm toolbox existing in this platform. Two application examples of the formulation at hand are presented: the first from the literature and the second from an existing building - in both situations the influences of different concrete compressive characteristic strengths were analyzed. The results of the optimization problem show a reduction in geometry and, consequently, in its weight. The solution found by the program reduces by up to 17.70% of CO2 emissions and 17.47% of the finance cost. When was applying different concrete compressive strengths, the optimal solution for environmental impact did not get the lowest cost. In general, the steel deck formwork obtained the highest percentage of environmental impact, while the beams and girders, with the same shape configuration, had the highest finance cost. Therefore, it is shown that the optimal design solution to CO2 emissions is not always the better solution for the finance cost.