Estudo do controle de vibrações em pisos por meio de absorvedores de massa sintonizada

• Autor(a) principal: Pereira, Fernando do Carmo
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6203
• topic: Engenharia Civil; Pisos de concreto; Vibração; Massa (Física); Floors, Concrete; Vibration; Mass (Physics)

Os avanços das técnicas de análise e dimensionamento estrutural associados à produção de materiais estruturais com melhores propriedades mecânicas têm permitido nos últimos anos a construção de estruturas mais leves, esbeltas e flexíveis. O aumento na esbeltez dos elementos estruturais tem levado ao surgimento de problemas relacionados com a vibração excessiva das estruturas, sobretudo em lajes pisos de edifícios. As vibrações excessivas nas lajes piso podem ser atenuadas de forma eficiente fixando-se na parte inferior da laje um Absorvedor de Massa Sintonizada (AMS), internacionalmente conhecido como “Tuned Mass Dampers” (TMD’s). Esses dispositivos são constituídos por uma massa ligada à estrutura por intermédio de uma mola disposta em paralelo com um amortecedor. O presente trabalho tem por objetivo avaliar a eficiência de um AMS para o controle de vibrações em lajes de piso pré-fabricadas de concreto armado e lajes de madeira submetidas à ação do caminhar de uma pessoa. Após uma análise da literatura internacional sobre controle de vibrações, foi selecionado um método de dimensionamento mais adequado para o AMS. O método foi testado em um modelo matemático de uma laje de concreto sujeita a ação do caminhar de uma pessoa. Propositalmente, as lajes estudadas neste trabalho apresentavam ressonância com o 2º harmônico do caminhar de uma pessoa. Para um carregamento de caminhar normal, com frequência do harmônico fundamental em 2,24 Hz para a laje de concreto e 2,15 Hz para a laje de madeira a aceleração máxima no meio do vão alcançou em ambos os casos uma tal magnitude que proporciona desconforto aos usuários. O AMS foi dimensionado segundo os ábacos de Moutinho (1998) com o objetivo de limitar o pico de aceleração em 0,5% de g, na simulação com o AMS instalado na laje de concreto, a aceleração no meio do vão caiu para 0,3% de g sendo considerada aceitável. O método também foi testado para uma laje de madeira, porém seria necessária a adição de uma massa superior à recomendada pela literatura, portanto não seria viável a adição de um AMS a estrutura. Conclui-se que quando plausível a incorporação de um sistema de controle passivo, como no caso da laje de concreto, o método de dimensionamento por meio de ábacos proposto por Moutinho (1998) é de fácil aplicação e conduz a resultados satisfatórios.