Otimização de sistemas estruturais para galpões utilizando o método dos elementos finitos.
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Data
2018
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Resumo
Uma variedade de arranjos estruturais de aço podem ser adotados na concepção de
coberturas de galpões de uso geral. A escolha adequada dos sistemas estruturais se
apresenta como um fator de grande importância para o desenvolvimento de soluções
padronizadas e competitivas. Em função disso, a opção por treliças constituídas de
perfis formados a frio mostra-se muito interessante no que se refere ao requisito
leveza e, consequentemente, custo da estrutura. Este trabalho tem o intuito de avaliar
comparativamente o desempenho de algumas tipologias de treliças de cobertura de
galpões industriais. Assim sendo, um estudo paramétrico foi desenvolvido
considerando as tipologias de treliças de banzos paralelos, trapezoidais, triangulares
e arqueadas, submetidas a carregamentos comuns, com ações permanentes e
variáveis, com vãos livres variando de 16 a 32 metros, em intervalos de 4 metros.
Foram definidos ainda, o espaçamento entre as treliças de 6, 7,5 e 9 metros. Esses
parâmetros foram testados considerando as áreas das seções transversais de três
tipos de perfis, Perfil U, Perfil U enrijecido (Ue) e Perfil Cantoneira, permitindo uma
análise da utilização de cada um deles. De posse desses parâmetros foram gerados
180 modelos cujas simulações/análises foram realizadas a partir do método de
otimização disponível no programa Ansys. Como parâmetros da avaliação da
eficiência dos sistemas estruturais foram consideradas a taxa de consumo de aço e a
resposta estrutural dos diversos modelos analisados. Os resultados indicaram que
coberturas em treliças arqueadas apresentam as maiores taxas de consumo de aço,
seguida pelas coberturas resolvidas com treliça de banzos paralelos. As tipologias que
apresentaram menor consumo de aço foram a treliça trapezoidal, para menores
espaçamentos entre as treliças de cobertura, e a treliça triangular, para maiores
espaçamentos. Esse estudo foi desenvolvido com a finalidade de se gerar subsídios
que possam auxiliar profissionais na tomada de decisões, visando a adoção de uma
estrutura de cobertura que atenda a uma melhor relação custo/benefício.
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Construção Metálica. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Construção metálica, Perfis formados a frio, Galpões de uso geral, Sistemas estruturais
Citação
SILVA, Sheila Bárbara Ferreira da. Otimização de sistemas estruturais para galpões utilizando o método dos elementos finitos. 2018. 92 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Construção Metálica) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.