Método heurístico para o dimensionamento de pilares planos treliçados constituídos por perfis metálicos tubulares circulares.
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Data
2020
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Resumo
Tratando-se de estruturas metálicas, a utilização de elementos treliçados em substituição
a perfis de alma contínua representa, essencialmente, a busca por uma solução estrutural
mais eficiente, mais leve e mais econômica, sobretudo no que tange ao consumo de
materiais. As treliças são elementos estruturais compostos por barras conectadas em suas
extremidades por articulações, supostamente sem atrito. Em geral, são formadas por
associações de triângulos contíguos, tomando partido da geometria destes,
invariavelmente estável e rígida, visto que é a única forma poliédrica que não pode alterar
sua forma sem igualmente alterar o comprimento de seus lados. Tem-se ainda que, se
treliças idealmente articuladas forem carregadas apenas em seus nós, não há transmissão
de momentos, sendo transmitidos apenas esforços axiais de tração e compressão, os dois
esforços mais favoráveis à estabilidade estrutural. Esta combinação de fatores permite a
formação de estruturas mais esbeltas e estruturalmente eficientes. Sendo as treliças uma
combinação de perfis, o uso de perfis metálicos de seção tubular circular como elemento
básico representa mais um passo em direção à eficiência estrutural, uma vez que este tipo
apresenta maior raio de giração perante a perfis metálicos de seção aberta com mesma
área de seção transversal, o que proporciona maior rigidez a torção e maior estabilidade
lateral, uma vantagem, sobretudo em situações onde predominam esforços axiais. No que
tange a pilares, mais especificamente aqueles submetidos a grandes esforços solicitantes,
o uso de treliças metálicas representa uma solução de menor consumo de materiais e
proporciona a formação de estruturas mais leves, rígidas e eficientes quando comparada
a soluções estruturais que utilizem perfis singulares, elementos únicos de alma cheia,
laminados ou soldados. Neste contexto de busca por eficiência estrutural, partindo das
diretrizes de carregamento permanente e variável, segundo o que determinam as normas
brasileiras ABNT NBR6120:1980 e ABNT NBR6123:1988 e utilizando os conceitos e
critérios de dimensionamento definidos pelas normas ABNT NBR 8681:2003 e ABNT
NBR8800:2008, foi desenvolvido nesse trabalho um método heurístico para dimensionar
pilares metálicos planos treliçados, tendo por objetivo a minimização do consumo de
materiais, reduzindo, consequentemente, o peso e o custo dessas estruturas. Para isso foi
utilizada uma adaptação do método clássico da descida. Visando testar e validar o método
proposto, foram utilizadas, em estudos de casos, 4 (quatro) estruturas encontradas na
literatura.
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Construção Metálica. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Construção metálica, Fundações - engenharia - pilares, Treliças - construção civil, Heurística, Construção metálica - método da descida
Citação
REZENDE, Aristóteles Rafael Braga da Silva. Método heurístico para o dimensionamento de pilares planos treliçados constituídos por perfis metálicos tubulares circulares. 60 f. 2020. Dissertação (Mestrado Profissional em Construção Metálica) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.