Análise estrutural de um pórtico metálico através do método dos elementos finitos

• Autor(a) principal: Faria, Bruna Santos de Alcântara
• Data de Publicação: 2019
• Outros Autores: Araújo, Hemilly Silva de
• 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/1/23960
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Análise estrutural (Engenharia); Método dos Elementos Finitos; Pórticos estruturais; Vigas; Pilares; Structural analysis (Engineering); Finite element method; Structural frames; Girders; Pillars

Este trabalho tem como propósito elaborar uma análise estrutural de um pórtico metálico através do Método dos Elementos Finitos, utilizando como base o software comercial ANSYS. Esta análise se deve pelo fato de não haver informação suficiente que justifique o uso de determinados tipos de perfis de viga e de pilar na construção de pórticos metálicos. Portanto, realizou-se uma análise dos três perfis comerciais mais utilizados, para se aplicar nas vigas e nos pilares, realizando uma análise combinatória dos perfis. Primeiramente, efetuou-se o pré-dimensionamento do pórtico, que teve como base o ábaco para construção de pórticos. Em seguida, foi efetuada a escolha do material para se utilizar nos perfis. Desse modo, os perfis foram escolhidos através do catálogo. Depois da definição dos perfis, determinou-se o carregamento inicial para ser aplicado de forma distribuída ao longo das vigas de cobertura. Na determinação do carregamento inicial, além do ábaco para determinar o peso dos elementos que compõe o telhado e a combinação de carregamento, utilizou-se como base, também, a norma ABNT NBR 6123, relativa à força do vento na estrutura. A partir dos dados coletados, a análise foi realizada e gerou-se resultados de modo a obter o deslocamento máximo e a resistência mecânica, esta última através das tensões diretas e combinadas. Através dos resultados verificou-se quais combinações se enquadravam no deslocamento máximo exigido pela norma ABNT NBR 8800/2008 e quais combinações se comportaram abaixo do limite de escoamento do material. Posteriormente, foi realizada uma verificação dos resultados obtidos do modelo no ANSYS através de outro software denominado Ftool, que possui licença gratuita. Além da análise de resistência mecânica, realizou-se também análises relativas ao peso da estrutura e ao custo de projeto. Como resultado de todas as análises realizadas, verificou-se que a combinação de perfil de viga retangular e de pilar retangular é a mais vantajosa considerando os parâmetros adotados.