Dissertações de Mestrado 2018 – SÉRGIO DA SILVA FERREIRA JÚNIOR
Resumo
Nesta dissertação de mestrado é proposta uma metodologia para otimização de pórticos planos de aço utilizados em edificações. O projeto objetiva definir estruturas mecanicamente mais eficientes através da determinação de perfis comerciais ótimos para vigas e colunas concomitantemente com a definição das rigidezes rotacionais ótimas das ligações viga-coluna semirrígidas. Dessa forma, as variáveis de projeto são os códigos identificadores dos perfis comerciais e as rigidezes rotacionais das ligações viga-coluna; as primeiras são tratadas como variáveis discretas e as segundas variáveis contínuas. Como restrições de projeto considerasse o comportamento mecânico não linear, de acordo com normas regulamentadoras nacionais para construções de aço. Foi desenvolvido um banco de dados com as dimensões e as propriedades geométricas de perfis comerciais obtidos de fabricantes nacionais, que é acessado automaticamente pelos módulos computacionais de análise e otimização. Foram desenvolvidos códigos computacionais próprios para análise não linear geométrica de estruturas, necessário para o caso de pórticos não contraventados com ligações semirrígidas. No módulo de otimização foram utilizados algoritmos genéticos, adequado para o problema com variáveis discretas e contínuas que possibilitam a busca eficiente do mínimo global do problema. Todos os códigos computacionais foram desenvolvidos no ambiente computacional MATLAB®. São apresentadas algumas aplicações utilizadas para validação da metodologia proposta, confrontando com resultados disponíveis na literatura. Todavia, apresentam-se comparações com estudos que consideram ligações rígidas, mostrando que a consideração de ligações semirrígidas conduz a estruturas mecanicamente mais eficientes e consequentemente de menor custo.