Aula 03 - Conceitos básicos e análise estrutural de pavimentos
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MBA em Projeto, Execução e Controle de Estruturas & Fundações MBA Projeto, Execução e Controle de Estruturas & Fundações Análise Global de Estruturas Conceitos Básicos e Análise Estrutural de Pavimentos Prof.º Eng.Ricardo Pacheco,MSc. 1
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MBA Projeto, Execução e Controle de Estruturas & Fundações
Análise Global de Estruturas
Conceitos Básicos e Análise Estrutural de Pavimentos
Prof.º Eng.Ricardo Pacheco,MSc. 1
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Tipos de pavimentos/lajes mais
comuns.
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Pavimento
Estrutura plana que suporta cargas
verticais e as transmite para as vigas
e pilares. Elementos representados
pelo plano médio e com manutenção
da seção plana após a deformação.
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Métodos Aproximados
Lajes calculadas pelos métodos clássicos (Marcus, Czerny,
etc.), com cargas transferidas para as vigas (contínuas com apoio
simples), que por sua vez descarregam nos pilares.
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Vigas e Pilares (Pórticos H)
É uma pequena evolução do método anterior, onde se considera
que as vigas formam com os pilares pórticos planos.
Apesar das vigas interagirem com os pilares, as lajes não sofreram
alterações no seu dimensionamento.
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Gelha somente de Vigas
O modelo leva em consideração a compatibilidade e interação entre
as vigas que trabalham em um modelo de grelha. Em cada nó
(encontro de vigas) é definido três graus de liberdade (uma translação
vertical e duas rotações).
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Grelhas de Vigas e Lajes (analogia de grelha)
Vigas e lajes representados
por elementos lineares
(discretização da malha).
Semelhante a grelha de
vigas, mas com uma
quantidade muito maior de
pontos de intersecção.
Modelo bastante utilizado
para lajes maciças
convencionais, lisas,
cogumelos , nervuradas e
lajes treliçadas.
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Grelhas de Vigas e Lajes (analogia de grelha)
• Equaliza a precisão com o esforço computacional.
• Atualmente é o modelo mais utilizado.
• Estudo dos mais diversos casos de arquitetura idealizada, sejam
painéis retangulares, irregulares, recortados, com furos ou aberturas,
curvos, etc.
• A questão maior na busca de precisão consiste basicamente na malha
escolhida, que influenciará diretamente nos resultados e no tempo de
processamento da estrutura.
f=0,92cm f=0,95cm
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O refinamento leva a uma convergência de resultados.
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Pórtico Plano
É um modelo de análise global que responde as ações verticais e
horizontais. Normalmente as cargas das lajes são conduzidas pelas
vigas ao pórtico, já que não fazem parte do modelo. Os nós são
analisados para duas translações e uma rotação.
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Pórtico Espacial
Cada nó possui seis graus de liberdade e
as lajes com seus efeitos de diafragma
rígido são simulados pelo enrijecimento
lateral das vigas.
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Métodos Numéricos
Os métodos numéricos permitem discretização mais detalhada em
elementos de malhas pré-concebidos e com funções mais precisas para a
determinação dos deslocamentos e esforços solicitantes. Ex.: MEF, MDF e
MEC.
Exemplo: Lajes discretizados por elementos de placas que consideram as
equações de compatibilidade de tensões e deslocamentos nos moldes da
teoria das placas. Desta forma, obtendo-se mais exatidão no
comportamento para a situação de projeto.
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MEF – Método dos Elementos Finitos
Resumo:
• Estrutura é um conjunto de elementos interconectados em um número
discreto de pontos (nós).
• Funções descrevem o campo de deslocamentos no elemento, também
chamado subdomínio.
• Comportamento de cada elemento é expresso, a partir da matriz de rigidez
que este elemento pode gerar naquele subdomínio.
• Comportamento global da estrutura pode expresso através do sistema de
equações que visam identificar os deslocamentos nodais.
• Solução do sistema de equações determina os resultados da análise :
deslocamentos, deformações, esforços e tensões.
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Erros usualmente introduzidos na análise numérica
Discretização
Integração numérica
Solução do sistema de equações
Arredondamento
