Cristiano Pena Miller

Estudo do comportamento estrutural de cabo sob ação de cargas combinadas

Professor: Gines Arturo Santos Falcon
Resumo: Este projeto visa estudar e modelar o comportamento estrutural de cabos suspensos, objetivando-se a determinação dos seus esforços internos, haja vista a ampla utilização desses elementos estruturais para suportar e transmitir cargas de um elemento a outro, tendo como principal característica à ausência ou baixa rigidez flexional.
O crescente desenvolvimento das ferramentas computacionais aplicadas ao auxílio da análise estrutural tem adquirido uma importância cada vez maior tanto no meio científico/acadêmico quanto no mercado dedicado ao projeto estrutural, por isso esse trabalho contempla um dos softwares comerciais mais utilizados para a modelagem e projeto estrutural, o ANSYS.
O estudo do comportamento dos cabos suspensos inclui sua configuração em curva catenária, considerando porém o cabo como um elemento inextensível, uma aproximação bastante aceitável da realidade para a maioria dos casos da engenharia civil.
A análise estrutural utilizando métodos computacionais, em geral baseia-se no emprego do método dos elementos finitos, sendo este método fundamentalmente importante na formulação do modelo a ser estudado.
O principal desafio ao emprego de softwares comerciais na análise de cabos suspensos é a falta de um elemento finito com as características específicas dos cabos, por tanto, nesse trabalho objetiva-se a identificação do elemento finito disponível no software ANSYS que melhor se aproxima do comportamento deste.
Inicialmente são realizados estudos em caráter introdutório do Método dos Elementos Finitos e sua implementação computacional através do acompanhamento da solução de problemas clássicos conhecidos da literatura disponibilizados na forma de tutoriais pelo próprio software comercial.
A seguir o projeto considera a implementação do problema de cabos utilizando-se alguns elementos finitos disponíveis no software comercial utilizado, tais como elementos finitos de molas, barras e vigas, etc.
Por fim, visando-se a comparação e principalmente a validação dos resultados obtidos na etapa anterior o projeto considera a implementação da solução analítica dos mesmos problemas implementados anteriormente, determinando qual elemento apresentou resultado mais próximo ao resultado obtido de forma analítica.