ANÁLISE E PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO COM SEÇÕES GENÉRICAS SUJEITAS À TORÇÃO

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Publicada em 02/09/2019

Discente: Laís Ferreira das Graças Souza

Resumo:

O presente trabalho tem como objetivo principal a realização da análise e projeto de estruturas de concreto armado submetidas à torção. Como exemplo, podem ser citadas as grelhas, as vigas-balcão, as vigas de marquises e os elementos que compõem os tabuleiros de pontes (longarinas e transversinas). Dessa forma, implementou-se um código computacional destinado à análise linear elástica de grelhas com seções transversais regulares e não regulares (genéricas). Assim sendo, para a obtenção das áreas e momentos de inércia, as seções foram discretizadas ao longo do domínio com o auxílio de elementos finitos bidimensionais, a saber: o CST (Constant Strain Triangle) ou triangular com três nós. Para a determinação dos perímetros das seções, utilizou-se o Polinômio de Interpolação de Lagrange, uma vez que as funções que representam esses contornos são desconhecidas e estas informações foram inseridas na expressão correspondente ao Método de Gauss-Legendre (Quadratura de Gauss). Em seguida, para a definição da posição da linha neutra das seções regulares e genéricas, empregou-se o Método da Iteração Linear. Após verificar a eficiência do programa computacional desenvolvido em linguagem FORTRAN 90, realizou-se o projeto completo da viga principal de seção genérica de uma grelha hiperestática sujeita à torção de equilíbrio. Por fim, ressalta-se que a mesma foi dimensionada ao momento de torção, momento fletor e esforço cortante.

Abstract:

This research aims the analysis and design of reinforced concrete structures subjected to torsion, such as: grids, balcony beams, canopy beams and elements that make up the bridge deck. So, a computational code was implemented for the linear elastic analysis of grids with regular and non-regular (generic) cross sections. Thus, to obtain the areas and area moments of inertia, the sections were discretized along the domain with the aid of two-dimensional finite elements, namely: CST (Constant Strain Triangle) or triangular with three nodes. For the determination of the perimeters of the sections, the Lagrange Interpolation Polynomial was used, since the functions that represent these contours are unknown and this information was entered in the expression corresponding to the Gauss-Legendre Method (Gauss Quadrature). Then, to define the neutral axial position of the regular and generic sections, the Linear Iteration Method was used. After verifying the efficiency of the computer program developed in FORTRAN 90 language, the complete design of the main beam of generic section of a hyperstatic grid subjected to the equilibrium torsion was performed. Finally, it is noteworthy that it was dimensioned at the torque, bending moment and shear force. Keywords: Torsion, Generic sections, Lagrange Interpolation Polynomial, Gauss-Legendre quadrature, Finite Element Method.

Palavras-chave:

Torção, Seções genéricas, Polinômio de Interpolação de Lagrange, Quadratura de Gauss-Legendre, Método dos Elementos Finitos

Áreas de Concentração:

- Mestrado: Estruturas e Construção

Orientadores:

- Paulo Anderson Santana Rocha

Banca Examinadora:

Prof. Paulo Anderson Santana Rocha (UFOP, Presidente)
Profa. Rovadávia Ribas (UFOP)
Prof. Alexandre da Silva Galvão (UFSJ)

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