Modelos de escoras e tirantes para betão estrutural modelação assistida por computador

• Autor(a) principal: Cerdeira, Pedro Filipe de Freitas
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/4924
• topic: Modelos de Escoras e Tirantes; Modelos Hipostáticos; Programa de Cálculo Automático; Regiões D; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil

No dimensionamento de regiões D com recurso a modelos de escoras e tirantes, os modelos utilizados correspondem frequentemente, do ponto de vista da análise de estruturas articuladas a modelos hipostáticos. Este tipo de modelos só garante o equilíbrio para determinada configuração de carga pelo que, uma configuração geométrica do modelo só pode equilibrar determinada relação entre forças aplicadas nos nós. Apresenta-se uma metodologia para obter a configuração geométrica de um modelo de escoras e tirantes com nós articulados em equilíbrio com o carregamento externo e os respetivos esforços para o dimensionamento dos vários elementos do modelo. Propõe-se que no caso de o modelo de escoras e tirantes inicial corresponder a um modelo hipostático, as escoras que constituem o modelo sejam dotadas de um valor mínimo de rigidez de flexão para o qual a relação ?? ?? esteja compreendida entre 10-3??2 e 10-10??2 e que os tirantes do modelo permaneçam como barras biarticuladas. Com base no referido modelo inicial, dotado de rigidez de flexão, é possível efetuar o cálculo elástico e linear. Com base nos diagramas de momento fletor e esforço normal, propõe-se que seja determinado o diagrama da linha “C” que corresponde à variação da posição da força de compressão ou tração ao longo de cada elemento barra. Com base no diagrama da linha “C”, é possível proceder à reconfiguração geométrica do modelo de escoras e tirantes inicial através da translação dos nós de forma a serem eliminadas os valores de excentricidade a eles associados. O modelo resultante da reconfiguração geométrica corresponde ao modelo de escoras e tirantes final, equilibrado. Para a aplicação da metodologia desenvolveu-se um programa de cálculo automático. O programa de cálculo automático desenvolvido permite que, com base num ambiente gráfico computacional, se possa efetuar a manipulação da geometria do modelo de escoras e tirantes inicial, com base no diagrama da linha “C”, até se obter a geometria do modelo de escoras e tirantes final com nós articulados, em equilíbrio com o carregamento externo. A demonstração da viabilidade da metodologia, através do programa de cálculo automático desenvolvido é efetuada com recurso a três exemplos de aplicação, nomeadamente, uma viga parede, um conjunto de consolas curtas e uma parede com uma abertura. Conclui-se que o programa desenvolvido permite uma eficaz aplicação da metodologia proposta. Conclui-se ainda que os valores de excentricidade obtidos para o modelo de escoras e tirantes com base numa análise elástica linear não dependem das características geométricas e mecânicas adotadas que satisfazem a relação ?? ?? a tender para zero, mas sim da geometria do modelo de escoras e tirantes inicial e da relação entre forças externas aplicadas.