Dissertações de Mestrado 2013 – LAURA REBEL MOREIRA ALVES
Resumo
Nos últimos anos, o mercado da construção civil encontra-se em crescimento acelerado e requer novas propostas para o aproveitamento eficiente dos materiais empregados. Neste contexto, a presente dissertação desenvolve metodologias práticas e eficientes para o dimensionamento ótimo de seções transversais de pilares de concreto armado. Assim, neste trabalho, é proposta uma metodologia para a otimização de pilares de concreto armado submetidos à flexocompressão normal e, concomitantemente, um programa para verificação estrutural de pilares de concreto armado, que calcula a posição da linha neutra e os esforços resistentes do pilar. Parte importante deste trabalho se refere à revisão dos principais conceitos teóricos e práticos necessários para os cálculos dos esforços resistentes que regem o dimensionamento de pilares. Foram implementados códigos computacionais de verificação estrutural de pilares e de otimização, que possibilitam a utilização de Programação Matemática e Algoritmos Genéticos no ambiente computacional MATLAB®, visando à identificação da técnica numérica mais eficiente e que proporcione uma maior economia neste tipo de dimensionamento. No projeto ótimo, foram consideradas como variáveis de projeto as dimensões da seção transversal e as áreas de aço. As restrições de projeto foram definidas de acordo com a capacidade resistente do pilar e seu funcionamento em domínios eficientes, considerando a posição da linha neutra e a melhor condição de ruptura de acordo com os materiais empregados. Foram adotados, também, limites geométricos sobre as variáveis de projeto, decorrentes de normas de projeto locais. Os resultados obtidos demonstraram a grande vantagem na utilização de ferramentas de otimização estrutural no projeto de pilares de concreto armado. A otimização estrutural foi realizada de forma eficaz nas duas metodologias, apresentando custos mínimos relativamente próximos nas diversas aplicações verificadas. A utilização destas metodologias apresentou uma economia de até 25,1%, se comparado à literatura.