Dissertações de Mestrado 2019 – RODRIGO DAS CHAGAS GASPAR
Resumo
Os galpões industriais são as obras em aço clássicas dentre as mais representativas da construção civil. O galpão é um espaço amplo sob a mesma cobertura, geralmente utilizado como depósito por lojas, industriais e outros estabelecimentos. A grande competição existente na indústria de construção exige respostas rápidas e econômicas frente ao mercado consumidor. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia computacional para o dimensionamento ótimo de suportes de telhados de galpões. Objetivou-se a definição de estruturas mecanicamente eficientes, mais leves e consequentemente de menor custo de fabricação. O modelo de otimização considera os tipos de otimização dimensional, geométrica e topológica. Foram utilizadas variáveis de projeto discretas para definição de perfis estruturais mais adequados, baseados em um banco de dados de perfis comerciais. Também foram utilizadas variáveis de projeto continuas para definição dos arranjos geométricos mais adequados, para que o galpão suporte eficientemente as cargas nele aplicadas. As restrições de projeto foram definidas de acordo com as prescrições da norma local para construções em aço. Para cálculo dos esforços e deslocamentos nos elementos da estrutura foi utilizado o software comercial ANSYS, mediante análises lineares e não lineares geométricas. O ambiente computacional do MATLAB, disponibilizou o algoritmo genético utilizado no processo de otimização. Foram implementadas interfaces computacionais para o funcionamento da plataforma computacional ANSYS-MATLAB. O programa foi validado através de dimensionamento ótimo de estruturas treliçadas de uso acadêmico e como aplicação foi realizado o dimensionamento ótimo de uma cobertura de um galpão industrial, obtendo-se concomitantemente perfis estruturais, geometrias e topologias ótimas.