Otimização da quantidade de longarinas e transversinas em pontes pelo método dos elementos finitos

• Autor(a) principal: Novak, Alex
• Data de Publicação: 2022
• 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/1/30789
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Pontes; Método dos elementos finitos; Engenharia civil; Bridges; Finite element method; Civil engineering

As pontes são estruturas que permitem a transposição de grandes obstáculos, como vales e rios, possibilitando a continuidade de uma via ou caminho e facilitando a locomoção; sendo assim, são construções indispensáveis em nossa sociedade. Uma das variáveis que mais influencia a sua construção é a questão econômica. Dessa forma, mostra-se de grande valia o estudo de uma proposta em que as estruturas da ponte sejam pensadas com o intuito de gerar os menores esforços e deformações, com vistas a reduzir os custos dispendidos com volume de material. Em razão do exposto, o trabalho em questão analisou vinte e quatro modelos de pontes, para vãos de dez e vinte metros, em que se variou a quantidade de vigas longarinas (de duas até cinco, para uma mesma ponte) e a utilização de transversinas intermediárias (de situações sem transversinas para outras com até duas transversinas). Realizou-se os cálculos deste estudo com o emprego do Método dos Elementos Finitos, através do Software CSiBridge V24, que permitiu quantificar os momentos fletores, esforços cortantes, momentos torsores e deslocamentos verticais. Os estudos demonstraram que tanto para momentos fletores quanto para cortantes a inserção de transversinas não causam grandes mudanças nos quantitativos desses esforços. Em contrapartida, o aumento das vigas longarinas, principalmente de duas para três vigas, demonstra os melhores resultados em questão de redução de fletores e cortantes. Por outro lado, para momentos torsores e deslocamentos, o modelo mais otimizado foi aquele que utilizou transversinas intermediárias, devido ao fato de a disposição destas estruturas promover melhor travamento e enrijecimento da estrutura global. Ao mesmo tempo, para torsores, observou-se que quanto menor for o número de longarinas, menor é o momento obtido, enquanto que, para deslocamentos, o melhor caso seria aquele que contém três longarinas, devido à redução das deformações originada pela adição de uma terceira viga ao centro da ponte. Dessa forma, a solução mais otimizada para os vãos estudados, abrangendo todos os parâmetros citados, seria um modelo de ponte contendo três vigas longarinas e uma transversina intermediária.