Otimização de Seções Poligonais de Concreto Armado Sujeitas à Flexão Composta

Fazer Download...

Publicada em 16/03/2017

Discente: Flávia Castro de Faria

Resumo:

O concreto é o material mais utilizado na confecção de elementos estruturais para a construção civil no mundo. Devido à sua baixa resistência à tração ele é reforçado com barras de aço formando o concreto armado. Elementos lineares de concreto armado são comuns em edifícios de múltiplos pavimentos, pontes, galpões industriais, entre outros. O objetivo principal da proposta desse trabalho é utilizar um algoritmo de otimização para definir a quantidade de aço e sua posição dentro de uma seção poligonal qualquer de concreto sujeita a flexão composta, de forma que a quantidade de aço seja a mínima necessária para resistir aos esforços solicitantes. Dessa forma, as variáveis de projeto são as posições, diâmetro e quantidade de barras a serem distribuídas dentro da seção poligonal de concreto. Para o desenvolvimento desse trabalho foi implementado uma rotina capaz de fornecer os esforços resistentes de uma seção poligonal de concreto reforçado com barras de aço, sendo utilizadas nessa implementação formulações desenvolvidas em dissertações e tese do PROPECEM- UFOP. Na definição da seção otimizada é utilizado o método de programação sequencial linear, onde o problema não linear de determinação dos esforços resistentes da seção em relação às variáveis de projeto é aproximado por um problema linear, o qual terá seu ponto ótimo definido a cada passo usando o método Simplex. A validação das formulações é feita através dos resultados de exemplos analisados nesse trabalho e por outros autores e também por meio de soluções analíticas de problemas simples para as quais possam ser definidas as equações de análise.

Abstract:

Concrete is a most used material to build structural elements in civil construction all over the world. Due to its low resistence to tracion, concrete is fortify with steel bars resulting in the reinforced concrete. Linear elements of reinforced concrete are common in multi-storey buildings, bridges,industrial shed, and others. The main objective of this dissertation is to use an optimization algorithm to define the quantity of steel and its position within a concrete non-defined polygonal section that is subject to composite bending, and at the same time which quantity of steel would be mininum necessary to resist To the applied efforts. Further, the project variables are the postitions, diameter and quantity of bars that will be distributed inside of concrete polygonal section. In the development this dissertation was implemented a routine capable in calculate the resistance efforts of a concrete polygonal section reinforced with steel bars, being used in the formulation of developments in dissertations and thesis of PROPEC-EM-UFOP. In the definition of the optimized section, the linear sequential programming method is used, where the nonlinear problem of determination of the resistant stresses of the section in relation to the design variables is approximated by a linear problem, The Simplex Method. The validation of the formulations is done through the results of examples analyzed in this work and by other authors and also through analytical solutions of simple problems for which the analysis equations can be defined

Palavras-chave:

Optimization, Composite Bending, Reinforced Concrete, Simplex

Áreas de Concentração:

- Mestrado: Construção Metálica

Orientadores:

- Amilton Rodrigues da Silva

Banca Examinadora:

Prof. Amilton Rodrigues da Silva, UFOP (Presidente)
Prof. Francisco de Assis das Neves, UFOP
Prof. João Batista Marques de Sousa Jr., UFC

Voltar