Ao meu avô João dos Reis, que mesmo ausente deste plano, está eternizado em meu coração.Certo do nosso reencontro, transmito-lhe todo amor e carinho. AGRADECIMENTOSAgradeço a Deus, pela vida, pelo amor e companheirismo com que me conduz pelos caminhos do crescimento espiritual.À minha família, por toda dedicação, amor, carinho e respeito que destinam a mim desde o meu nascimento.Aos meus amigos especiais, pelo companheirismo em todos os momentos. À minha orientadora, professora Maria Cristina Vidigal de Lima, e ao meu coorientador, professor Gerson Moacyr Sisniegas Alva, pelas ideias, direcionamentos, apoio e amizade.Aos professores que despertaram em mim a paixão pelo conhecimento, em especial às professoras Vanessa Cristina de Castilho e Eliane Regina Flores Oliveira.
RESUMOA laje formada por vigotas pré-fabricadas atende a todo tipo de construção civil, e seu uso amplo no mercado brasileiro, corresponde a grandes vantagens, como por exemplo, economia de fôrmas e escoramentos, maior rapidez de execução e diminuição do peso da estrutura. O elemento mais usual é a vigota treliçada sendo foco deste trabalho. Neste caso parte da armação das vigotas é concretada na obra conferindo ao conjunto da laje maior resistência, podendo vencer vãos maiores. Além disso, foi analisada uma variação deste elemento, a vigota treliçada protendida, que apresenta uma armadura de protensão na base de concreto da vigota. Desta forma, este artigo trata de uma análise numérica comparativa de vigotas treliçadas e vigotas treliçadas protendidas, usando o software ANSYS. Nessas análises foi considerada ainda a não linearidade dos materiais para elementos com 3m de comprimento, para a etapa de montagem na obra. Pelos resultados pode verificar que a vigota treliçada protendida se mostrou mais eficaz que a vigota treliçada. Para a análise não linear, a ruptura do elemento ocorreu pela plastificação do concreto e em alguns casos, pela flambagem da armadura do banzo superior. Palavras-chave: vigota treliçada, vigota treliçada protendida, análise não linear, análise numérica, fase de montagem. ABSTRACTThe slab of prefabricated beams is used to all type of construction, and its use in the Brazilian market, represents major advantages, such as reduced of scaffold support and forms, fast fabrication and decreased the self-weight structure. The most usual joist and focus of this work is the lattice joist. In this case, part of the reinforcement is cast in place providing to the system, greater strength and able to use larger spans. Furthermore, this study aims a variation of this element, the lattice prestressed joist, which has a prestressed reinforcement in the concrete base. Therefore, this article shows a comparative analysis of lattice joist and lattice prestressed joist, using the ANSYS computer program. The physical nonlinear behavior of materials involved is considered in the simulations for elements with span of 3m for the assembly stage. The results show that the lattice prestressed joist is more effective than the lattice joist. The concrete material achieved the failure by cracking and in another cases, the buckling of the upper reinforced Keywords: lattice joists, lattice prestressed joists, nonlinear analysis, numerical analysis, assembly stage. -INTRODUÇÃOAs lajes nervuradas vêm ganhando, cada vez mais, espaço na construção civil. Esse sistema apresenta como vantagem principal a redução da parcela de concreto abaixo da linha neutra. As nervuras ou vigotas utilizadas no Brasil são de seção T invertido, em concreto armado ou concreto pretendido ou com uma armadura em forma de treliça, que projeta para fora da seção (a chamada laje com armação treliçada) (SILVA, 2012). Na Figura 1 são apresentados os tipos de vigotas usadas. Figura 1 -Tipos de vigotas pré-moldadas (EL DEBS, 2000).As vigotas pré-moldadas...
RESUMOCom a finalidade de obter a melhor relação entre as partes de um sistema estrutural de concreto pré-moldado, propõe-se realizar a otimização de pórticos planos com ligações semirrígidas entre vigas e pilares. Para isto, alguns pórticos foram simulados numericamente por meio do Método dos Elementos Finitos, em que vigas e pilares foram modelados por elementos de barra e as ligações viga-pilar por elementos de mola, possibilitando a modificação de sua rigidez. A função objetivo implementada baseou-se na busca da menor rigidez da ligação, que atendesse a estabilidade global da edificação. Ao final do processo, um modelo de ligação com rigidez ótima foi adotado para compor o pórtico, seguindo com a verificação do deslocamento horizontal máximo permitido. A importância da consideração da semirrigidez da ligação está em evitar idealizações de projeto que tendem a considerar as ligações como perfeitamente articuladas ou rígidas. Ligações para pilar central e para pilar de canto com fator de restrição da ordem de 0,31 e 0,26, respectivamente, foram responsáveis por reduzir o momento na base dos pilares em 35,31%, enquanto que a redução do deslocamento no topo do pórtico atingiu 75,27%. Isto comprova que mesmo ligações com baixas restrições geram ganhos significativos do ponto de vista estrutural. Palavras-chave: análise estrutural, concreto pré-moldado, modelagem numérica, ligações semirrígidas, otimização. ABSTRACTIn order to obtain the best relation between the parts of a structural system of precast concrete, this work proposes to perform the optimization of plane frames with semi-rigid connections between beams and columns. For this, some frames were simulated numerically using the Finite Element Method, in which beams and columns were modeled by beam elements and the beam-column connections by spring elements, allowing the modification of its stiffness. The implemented objective function was based on the search of less stiffness connection, which would meet the global stability of the building. At the end of the process, a connection model with great stiffness was adopted to compose the frame, followed by checking the horizontal displacement maximum allowed. The importance of considering the stiffness connection is to avoid idealizations project that tend to consider the connections as perfectly articulated or perfectly rigid. Connections in central column and corner column with fixity factor on the order of 0.31 and 0.26, respectively, were responsible for reducing the bending at the base of the columns by 35.31%, while reducing the displacement at the top of the frame reached 75.27%. This proves that even connections with low constraints generate significant gains from a structural point of view. Keywords: structural analysis, precast concrete, numerical modeling, semi-rigid connections, optimization. -INTRODUÇÃOAs estruturas de concreto pré-moldado são responsáveis por atribuir um caráter mais racional e econômico à indústria da construção civil, que no Brasil ainda é bastante caracterizada por baixa produ...
RESUMO: O programa computacional Ansys foi utilizado neste trabalho por apresentar um eficiente menu de otimização, com métodos e ferramentas baseado em modelos matemáticos. A partir dos procedimentos iterativos e consecutivos testes executados no próprio software, o melhoramento do resultado pode ser muito expressivo na economia de materiais, de tempo de projeto e garante uma melhor eficiência estrutural de uma peça. O objetivo desta pesquisa é encontrar o melhor conjunto de soluções para o projeto de vigas biapoiadas. Os processos de otimização aplicados visam otimizar as dimensões da seção transversal, respeitando a certas restrições, a fim de se obter o menor volume de material gasto. Os resultados e análises desenvolvidas neste trabalho mostram a grande importância da otimização estrutural para o avanço da engenharia. ABSTRACT: The Ansys computer program was used in this study to present an efficient optimization menu, with methods and tools based on mathematical models. From the iterative procedures and consecutive tests performed in the own software, the improvement of the result can be very expressive in the economy of materials, of projects time, and it ensures better structural efficiency of a piece. The objective of this research is to find the best set of solutions for the design of twice supported beams. The optimization procedures implemented aim to optimize the dimensions of the transversal section, respecting certain restrictions, in order to obtain the least amount of spent material. The results and analyzes developed in this study show the great importance of structural optimization for the progress of engineering.
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