RCAAP Repository

Um programa de solução de sistemas de equações baseado no método dos elementos finitos foi implementado em uma máquina paralela virtual usando um conjunto de estações de trabalho ligadas em rede. O método dos gradientes conjugados se mostrou apropriado nesta implementação, e os produtos envolvendo matrizes relativos à determinação do vetor direção de busca foram efetuados em paralelo. Esta abordagem mostrou ser eficiente, viável e promissora.

Neste trabalho apresenta-se um estudo para a análise e projeto de torres autoportantes para linhas de transmissão. Este estudo aborda a determinação das cargas atuantes nas torres, e os processos de cálculo utilizados para a determinação dos esforços solicitantes nas barras da torre e fundações.Apresentam-se as expressões do processo clássico utilizadas para a determinação dos esforços nos elementos estruturais bem como o dimensionamento destes elementos. Apresentam-se, para a automatização do projeto de torres, fluxogramas dos programa de geração da geometria e carregamento, de cálculo da estrutura pelo método dos deslocamentos e de dimensionamento das barras e ligações.Finalmente, apresentam-se resultados e comparações dos cálculos de uma torre pelo processo clássico e pelo método dos deslocamentos.

Este trabalho apresenta os resultados de um estudo experimental das propriedade mecânicas de concretos de alta resistência, fabricados com cimento Portland de alta resistência inicial, em seis diferentes idades. Foram estudos concretos com resistência à compressão uniaxial, esperada aos 28 dias, de 30, 50, 55 e 60 (MPa.) Pesquisou-se a evolução e as correlações entre a resistência à compressão unixial, o módulo de elasticidade estático secante e a resistência à tração, determinada pelo ensaio de compressão diametral. Os resultados indicaram que, os valores do módulo de elasticidade e da resistência à tração não crescem na mesma proporção que os da resistência à compressão. Adicionalmente, expressões correlacionando o módulo de elasticidade e a resistência à tração com a resistência à compressão foram determinadas. Uma análise comparativa entre essas expressões revelou uma boa correlação com resultados experimentais obtidos por diversos pesquisadores.

Este trabalho faz uma análise do estimador de erro proposto por Zienkiewicz e Zhu (1992) e implementado em um ambiente computacional para o Método dos Elementos Finitos de Processo adaptativo r-h global. O estimador apresenta convergência assintótica devido a um novo procedimento (SPR) superconvergente de recuperação de gradientes da solução. Uma segunda técnica de recuperação ( Zienkiewicz e Zhu, 1987) é também descrita e utilizada para a comparação através de exemplos da elasticidade plana.

Este trabalho descreve as contribuições realizadas para a técnica de elementos finitos de análise limite e de "shakedown"em casca axi-simétricas, proposta em [ Franco, 1987 ]. Após uma breve revisão de conceitos fundamentais e da apresentação da técnica, é feito um estudo simplificado da saia de sustentação de um tambor de coqueamento, sujteita a tensões provenientes de sua interação com o tambor, durante a produção do coque. Para a consideração do carregamento indireto, foram utilizadas soluções elásticas da teoria de cascas finas. Em seguida, com a finalidade de melhorar a solução numérica, através de uma estratégia adaptativa do tipo h, é desenvolvido um estimador de erro. Finalmente, a formulação de um novo elemento finito e de condições de escoamento mais sofisticadas são introduzidas. Embora a formulação para uma análise de "shakedown"completa não tenha sido implementada, problemas de análise limite foram estudados para cada um dos tópicos propostos demonstrando o sucesso das implementações efetuadas.

O presente trabalho objetiva desenvolver uma nova curva de flambagem que possa representar, de maneira mais adequada que as atuais curvas da NBR 8800, a resistência à flambagem de colunas com perfis I soldados de chapa cortada a maçarico. São feitas considerações sobre a resistência à compressão de perfis soldados, a partir de uma visão histórica da evolução dos estudos sobre a estabilidade até aos atuais critérios de curvas múltiplas de flambagem, adotados pelas normas modernas de projeto e cálculo de estruturas de aço, passando pelo estudo dos principais fatores que influenciam a resistência das colunas. É dada ênfase às tensões residuais, cujo padrão de distribuição, devido ao processo de fabricação que induz o aparecimento de tensões de tração nas bordas das mesas dos perfis formados com chapa cortada a maçarico, provoca um considerável aumento da resistência à compressão destes perfis. A NBR 8800, entretanto, a exemplo da ENV 1993 - 1.1, classificou todos os perfis I soldados na mesma curva, independente do processo de fabricação, não permitindo assim que se levasse em conta o padrão mais favorável de tensões residuais exibidos pelos perfis formados com chapas cortadas a maçarico. Um programa de computador capaz de executar análise não linear física e geométrica pelo M.E.F. é utilizado para gerar, juntamente com programas auxiliares de pré e pós-processamento, curvas de resistência última de perfis selecionados para representar uma gama de variedades de dimensões de seção transversal, tipos de aço e eixos em torno dos quais ocorre a flambagem. Apresenta-se o desenvolvimento da teoria geral utilizada na confecção do programa, que leva em conta imperfeições iniciais e a presença das tensões residuais auto-equilibradas na equações de equilíbrio do elemento, dentro de uma formulação Lagrangiana consistente. Com os resultados obtidos na análise numérica, é realizada uma análise estatistica, baseada no procedimento determinístico recomendado pelo SSRC, com o objetivo de desenvolver a nova curva de flambagem. É realizada também uma série de comparações com as atuais curvas da NBR 8800, juntamente com exemplos numéricos de utilização, com a intenção de demonstrar que a nova curva é capaz de representar, de maneira racional e econômica, a resistência à flambagem de perfis I soldados formados por chapas cortadas a maçarico.

Neste trabalho é apresentado o sistema computacional PAVEDIF, baseado no método dos elementos finitos, no qual são implementados elementos de placa com forças de membrana e de barra com conexão "off-set". Este sistema possibilita a análise de placas ortótropas com nervuras de enrijecimento excêntricas em relação ao seu plano médio. Para tal, as nervuras são modeladas através de elementos de barra com conexão "off-set" e a placa através de elementos de placa com forças de membrana. Podem ser analisadas pelo sistema PAVEDIF estruturas tais como: pavimentos de edifícios, cortinas atirantadas afins.São também pesquisados os efeitos da variação da excentricidade das nervuras de enrijecimento em uma placa carregada transversalmente. Além disto, os resultados obtidos com o "modelo com conexão "off-set" são comparados aos obtidos com o "modelo convencional".

O objetivo deste trabalho é analisar o comportamento e a resistência do sistema de lajes mistas durante todas as fases do carregamento após a cura do concreto. Para isto foi realizado um programa de testes de laboratório utilizando o Steel Deck CE-75 da CODEME Engenharia Ltda., a fim de se identificar e avaliar os vários parâmetros que influenciam as características globais de resistência do sistema misto. Este programa consistiu de ensaios em uma série de 12 protótipos (em escala real), de vão simples atuando em uma direção e seguiu as mais importantes recomendações da literatura internacional sobre o assunto. As análises dos resultados dos ensaios foram feitas considerando-se as curvas cargas x deslizamento relativo de extremidade, carga x flecha no meio do vão e carga x deformação no aço, que possibilitou conhecer o comportamento do sistema misto e definir precisamente o seu modo de colapso, a saber, o colapso por cisalhamento longitudinal. Procurou-se então, estabelecer critérios e determinar expressões analíticas para o cálculo do carregamento último deste modo de colapso através do método semi-empírico "m e k" e do método da interação parcial. Finalmente, foram apresentadas expressões de cálculo utilizadas no dimensionamento de lajes mistas para a verificação dos estados limites último e de utilização deste sistema de piso, conforme várias normas e especificações estrangeiras, cuja aplicação em dois exemplos práticos mostrou a praticidade dos critérios que levaram a resultados adequados e seguros.

Quando as ações aplicadas atingem certa intensidade, as barras de aço submetidas à flexão perdem a estabilidade, em um processo que envolve translação perpendicular ao plano das ações e rotação em torno do eixo longitudinal que passa pelo centro de torção da seção transversal. O fenômeno recebe a denominação de flambagem lateral com torção e se constitui em um estado limite último relacionado à instabilidade. A norma brasileira, NBR 8800/86, a especificação americana, AISC/LRFD, a especificação canadense, CAN/CSA-S.16.1, e a maior parte das especificações de projeto de estruturas de aço fornecem procedimentos para determinação da resistência nominal aomomento fletor, com relação a este estado limite, que dependem fundamentalmente da obtenção do valor correto da resistência nominal ao momento fletor. No entanto, estas especificações, e mesmo a literatura técnica especializada, não contêm informações quepermitam a obtenção desta resistência nominal para uma enorme gama de situações. Este trabalho apresenta um procedimento numérico, baseado no método da energia, e implementado através de um programa computacional, para se obter valores da resistência nominal considerando situações gerais de carregamento, incluindo açõesestabilizantes e desestabilizantes, de condições de contorno nos planos de flexão e de flambagem, incluindo seções internas contidas lateralmente e de seções transversais, incluindo a possibilidade de se ter recortes nas mesas, aberturas na alma e lamelas. Diversos casos são analisados e os resultados comparados com os obtidos pelas especificações de projeto.

Apresentou-se uma metodologia para o cálculo da rigidez tangente inicial e da rigidez secante última, de ligações classificadas como flexíveis. Avaliou-se as flexibilidades localizadas, existentes no regime elástico, em ligações classificadas como rígidas. Propôs-se a utilização de modelos de nó, que tornassem possível a consideração da rigidez das ligações classificadas como flexíveis e/ou rígidas, na análise de estruturas planas reticuladas. Criou-se um programa de computador, para automatizar a criação dos modelos de nó, nas estruturas a serem analisadas. Desta forma, possibilitou-se que a influência das ligações, consideradas como semi-rígidas, pudesse facilmente ser levada em conta na análise estrutural. Apresentou-se dois exemplos de utilização do programa. Comparou-se os resultados da análise das estruturas convencionais ( rótulas perfeitas e nós rígidos ) com os resultados da análise das estruturas com modelos de nó.

O dimensionamento das estruturas de aço em incêndio apenas recentemente tem merecido atenção por parte de autoridades públicas e pesquisadores no Brasil. A partir de pesquisas desenvolvidas em algumas universidades em 1995, foi desenvolvida uma norma sobre o assunto, a NBR14323 (4), editada pela ABNT em 1999. Neste trabalho, são apresentados os fundamentos da NBR 14323 para o dimensionamento de elementos estruturais de aço em situação de incêndio, incluindo as características dos incêndios, os conceitos relacionados a ações e segurança, a obtenção do tempo requerido de resistência ao fogo, os tipos de proteção contra incêndio que podem envolver os elementos estruturais, os procedimentos para a obtenção da elevação da temperatura nos elementos estruturais, os métodos para a obtenção das resistências de cálculo e a variação das propriedades do aço com a elevação da temperatura. No que se refere à obtenção do tempo requerido de resistência ao fogo, é apresentada outra norma brasileira, editada pela ABNT em janeiro de 2000, que trata especificamente do assunto. Para ilustrar o dimensionamento em situação de incêndio, mostra-se a determinação da temperatura crítica de barras de aço submetidas à força normal de compressão e de vigas sem possibilidade de flambar lateralmente ou localmente. São também apresentados gráficos com valores desta temperatura em função das condições de contorno, da folga no dimensionamento à temperatura ambiente e da relação entre as solicitações de cálculo em situação de incêndio e em temperatura ambiente. Foi também desenvolvido um exemplo completo número do dimensionamento em situação de incêndio de um edifício comercial para ilustrar a aplicação do método recomendado pela NBR 14323. Ao final, é apresentado um programa em linguagem DELPHI para o dimensionamento estrutural de barras tracionadas, comprimidas, fletidas e submetidas a solicitações combinadas em situação de incêndio e à temperatura ambiente.

Este trabalho envolve o estudo experimental da flambagem de pilares de madeira de seção composta. Tem como objetivo comparar os resultados experimentais com os resultados analíticos estabelecidos pela Norma Brasileira. Foram ensaiados cinco pilares de seção composta, executados com duas peças de madeira solidarizadas por cinco espaçadores igualmente distribuídos ao longo do pilar. Em seguida, foi realizada uma comparação entre os resultados obtidos nos ensaios experimentais e os resultados da Norma Brasileira (NBR 7190/1997).

Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um programa computacional, em linguagem ELPHI, para análise elástica em teoria de 1a ordem, considerando os efeitos P-. e M-è, de estruturas tridimensionais de edifícios de andares múltiplos com estrutura metálica, usando o método dos deslocamentos. O programa permite que sejam adotados diversos arranjos estruturais e possui uma interface com o usuário que torna rápida a entrada de dados e fácil a interpretação dos resultados.A estabilidade lateral dos edifícios pode ser fornecida por pórticos retangulares, nos quais é possível se considerar a influência da semi-rigidez das ligações e a deformação por força cortante em vigas e pilares, sistemas de contraventamento e paredes de cisalhamento planas ou com seção transversal em forma de C, U, H e duplo T, de concreto armado, tratadas pela teoria da flexo-torção. Pode-se ainda considerar na estabilidade lateral a contribuição de paredes de alvenaria e de painéis de fechamento dos mais diversos materiais. As lajes integram os edifícios como diafragmas rígidos em seu plano, compatibilizando todos os deslocamentos no nível dos andares.O efeito P-. é considerado simplificadamente por meio do método da carga lateral equivalente, e o feito M-è, causado pelos deslocamentos relativos dos pilares devido à rotação do edifício e as cargas axiais nos mesmos, é considerado da mesma forma. Ao final, apresentam-se exemplos da análise de edifícios, cujos resultados obtidos com o programa desenvolvido, quando possível, são comparados com os resultados de um outro programa, largamente utilizado. Com base nestes exemplos, também se avalia o comportamento dos edifícios levando-se em conta todas as considerações na análise permitidas pelo programa.Palavras-chaves: edifícios de andares múltiplos, estruturas de aço, análise estrutural.

As propriedades mecânicas à compressão da alvenaria são parâmetros básicos utilizados no dimensionamento em alvenaria estrutural e são em geral avaliadas a partir de ensaios de prismas.Este trabalho descreve o estudo do comportamento mecânico de prismas de blocos de concreto celular autoclavado e blocos de concreto, não grauteados, sem junta vertical, com junta vertical preenchida e com junta vertical seca, submetidos à carregamento axial de compressão. Para tal foram realizados ensaios experimentais e análise estatística dos resultados. Foram empregados no trabalho blocos de concreto celular autoclavado, fabricado e utilizado no Estado de Minas Gerais pela Empresa SICAL, possuindo o mesmo 60 cm de comprimento, 30 cm de altura e largura de 12,5 cm e blocos de concreto de 40 cm de comprimento, 20 cm de altura e largura de 10 cm. As configurações dos prismas propostos, foram os recomendados pela norma americana ASTM-E 447 1991 Método de ensaio para determinação dacompressão de prismas de alvenaria que descreve o possível processo de ruptura dos prismas quando submetidos ao carregamento axial de compressão.

Ate o momento, infelizmente, as pesquisas envolvendo o uso de blocos montados com sistema de junta seca e intertravamento sao muito reduzidas. O Tijolito e um bloco de solo-cimento com sistema de encaixe macho e femea que permite ser utilizado como componente de uma alvenaria, dispensando o uso de argamassa nas juntas horizontais. A estabilizacao das paredes e conseguida apos oenchimento de furos dispostos de forma ideal para atender a esta finalidade, com argamassa fluida, a qual formara uma serie de mini coluna ao longo da parede. Em virtude do interesse no estudo do comportamento de paredes com Tijolito . Sistema Andrade Gutierrez de Construcao Industrializada (SAGCI), relacionando a sua altura com o indice de esbeltez, foram executados 53 ensaios com paredes desde 0,50 m de altura ate 2,60 m. Apresentam-se resultados que indicam que a carga de ruptura a compressao em uma parede esta relacionada com o indice ¥â (quociente entre a altura e o comprimento da parede). Sao apresentados os mapas de fissuracao das paredes com o objetivo de mostrar a tipologia de sua distribuicao. As caracteristicas dimensionais dos blocos . tijolitos . sao mostradas com o intuito de passar para o leitor a qualidade deste material. Faz-se uma avaliacao da seguranca estrutural das paredes por metodos de tensoes admissiveis e tambem pelo metodo dos estados limites ultimos segundo a normainglesa . Resultados e comentarios de ensaios experimentais em paredes com diferentes alturas sao tambem apresentados. Assim, conclui-se que a terra crua produzindo blocos de solo-cimento prensados com sistema de encaixe macho e femea apresenta uma altaqualidade, tanto no bloco como nas paredes confeccionadas com ele.Para finalizar, de acordo com o objetivo proposto, uma avaliacao docomportamento estrutural do sistema construtivo e feita, a luz dos resultados dos ensaios e tambem pela aplicacao de normas brasileiras e estrangeiras.

No universo do mobiliário está registrada a história do cotidiano do homem, sendo possível até dizer que o móvel é o elo material do relacionamento entre o humano e sua habitação, entre corpo e arquitetura. Entretanto, uma das maiores dificuldades no desenho destes é proveniente do fato do ato de assentar ser, normalmente, visto como uma atividade estática ao invés de dinâmica, resultante de freqüentes variações de postura que acontecem para aliviar as tensões dos músculos dorsais. Tendo em vista essas considerações, foi desenvolvido este estudo que visa conhecer melhor o comportamento da estrutura de móveis de madeira de eucalipto com a finalidade de determinar as cargas nos elementos estruturais utilizando para tanto carregamentos variáveis e conceitos ergonômicos. Desta maneira, procurou-se definir alguns procedimentos que visem garantir a otimização e uma maior segurança no uso destes móveis, alcançando assim uma maior qualidade e durabilidade dos móveis que se fabrica no Brasil.

Este trabalho trata do estudo experimental de vigas T compostas de alma de madeira e mesa de concreto armado submetidas à flexão. No desenvolvimento deste trabalho, foi realizada uma revisão bibliográfica da literatura nacional e internacional sobre vigas mistas em geral, enfatizando-se as publicações diretamente ligadas ao assunto.Foram realizados ensaios de caracterização dos materiais utilizados - madeira, concreto e conectores - e, posteriormente , ensaios e análise dos protótipos das vigas compostas.Em seguida, foi feita uma comparação dos resultados obtidos nos ensaios experimentais com os valores de deformações , deslocamentos e determinação da carga última das vigas, obtidos durante os ensaios.

O arquiteto deve conhecer o sistema estrutural e construtivo a ser utilizado, bem como suas particularidades para que faça um projeto otimizado, exeqüível e que dê um retorno financeiro ao empreendedor. Para ser executado em alvenaria estrutural, deve conter o detalhamento que o sistema construtivo exige. Conceitos como modulação vertical e horizontal, comportamento estrutural, e interface entre os projetos arquitetônicos e complementares devem ser observados durante sua elaboração. Visto que o processo estrutural em alvenaria vem sendo amplamente utilizado nas construções no Brasil e no mundo por apresentar uma solução racionalizada, econômica e de ágil execução, é importante preparar os profissionais que conceberão estes projetos. Este trabalho apresenta uma sistematização de conhecimentos bem como uma análise térmica de envoltórias de alvenaria, a fim de preparar o arquiteto e demais profissionais interessados, que irão projetar as edificações. O estudo visa da mesma maneira produzir um material para divulgação sobre o assunto. Desta maneira, espera-se obter projetos de alta qualidade de detalhamento, e que resultarão em ambientes construídos com um desempenho desejável ao longo de sua vida útil.

Com os avanços da engenharia estrutural e as diversas vantagens que os perfis de alma senoidal vêm apresentando, dentre elas a economia de material e a possibilidade de fabricação em grande escala e com baixo custo, acredita-se em um aumento de utilização e de investimentos na produção desses perfis em todo o mundo. A utilização viável de tais perfis resulta no interesse por maior conhecimento de seu desempenho em diversas situações de carregamentos, gerando assim a necessidade de mais pesquisas e publicações que complementem as já existentes. Este trabalho apresenta um estudo de perfis de alma senoidal usados como vigas de rolamento, sob o efeito de forças localizadas sobre trilhos. O estudo tem grande importância, pois esse tipo de aplicação ainda não está consolidado. Foram realizadas 230 análises numéricas parametrizadas por meio de modelos de elementos finitos, utilizando-se o programa ANSYS 10.0. Os valores dos parâmetros estabelecidos estão dentro dos limites dos perfis senoidais fabricados no Brasil. Os modelos permitem determinar os efeitos causados no perfil por uma força localizada sobre um determinado trilho e a interação dessa força com a força cortante. Os resultados foram utilizados para propor procedimentos de determinação da resistência a forças localizadas e da interação entre estas e a força cortante. Tais procedimentos foram baseados em ajuste de curvas aos resultados numéricos de todas as análises e, finalmente, foram comparados com formulações já apresentadas por outros pesquisadores.

O presente trabalho tem como objetivo apresentar tecnica desenvolvida para analise plastica (Analise Limite) de estruturas reticulares, baseada em principios cinematicos (Upper Bound Theorem). A tecnica consiste na transformacao do problema estrutural em um problema de otimizacao que sera resolvido atraves de Programacao Linear (P.L.). O problema consiste fundamentalmente da minimizacao da funcao de carga aplicada a estrutura (carga minima de colapso) sujeita a uma série de restricoes tais como as equacoes de equilibrio. As equacoes de equilibrio podem ser obtidas automaticamente para estruturas aporticadas de vaos e ou andares multiplos. Tais restricoes aparecem no problema como equacoes lineares. O que se obtem como resultado e o fator de carga de colapso, associado ao mecanismo de colapso correspondente.Como parte deste trabalho, foi desenvolvida a tecnica para minimizacao de peso de estruturas reticulares formulada atraves do mecanismo de compatibilidade de peso (Teorema de Foulkes). O problema e resolvido de forma semelhante a do anterior.A automatizacao dos calculos foi feita com um programa computacional desenvolvido em linguagem FORTRAN.