Verificação do estado limite de vibração em uma escada com degraus em balanço submetida ao caminhar humano

• Autor(a) principal: Trojan, Iago Matheus Iubel
• Data de Publicação: 2019
• 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/1/24866
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS; Escadas e escadarias; Método dos elementos finitos; Vibração - Medição; Staircases; Finite element method; Vibration - Measurement

No projeto de estruturas submetidas a ação do caminhar humano como passarelas, pisos e escadas, deve-se verificar, além dos Estados Limites Últimos, se os elementos não atingem um Estado Limite de Serviço relacionado ao desconforto causado por vibração excessiva. Não é incomum encontrar casos de escadas com problemas de vibração e as que possuem degraus em balanço estão entre as mais sensíveis a vibração por conta do esquema estrutural de seus degraus. As normas atuais de projeto de estruturas não apresentam critérios para verificação de vibrações excessivas especificamente para escadas. Alguns autores sugerem limites para acelerações máximas e frequências naturais. Neste trabalho foi realizada uma revisão sobre os critérios para o limite de vibrações em escadas e uma modelagem numérica para exemplificar a aplicação de tais critérios em uma escada autoportante com degraus em balanço. Foram testados dois modelos, ambos com a viga de suporte com seção retangular de concreto armado, um com os degraus metálicos compostos por perfis de aço formado a frio de seção u enrijecido e outro com degraus retangulares de concreto armado. Um modelo computacional em elementos finitos foi implementado no programa SAP 2000 versão 21 Evaluation. A determinação das cargas estáticas atuantes na escada e o dimensionamento foram feitos de acordo com as normas brasileiras. O carregamento dinâmico do caminhar humano foi o simulado a partir dos dados de Meinhardt et al. (2014). Na escada com degraus metálicos os valores de aceleração excederam os valores limites presentes na bibliografia, enquanto que a escada com degraus de concreto a aceleração foi menor que os limites para o conforto do usuário.