Dissertações de Mestrado 2017 – RAFAEL DA SILVA HORTENCIO
Resumo
Nesta dissertação apresenta-se uma metodologia para dimensionamento ótimo de ligações viga-coluna de pórticos planos de aço, a fim de obter ligações viga-coluna mecanicamente mais eficientes e de custo mínimo através da determinação das dimensões ótimas das componentes da ligação; satisfazendo restrições mecânicas associadas ao momento fletor e a rigidez rotacional da ligação, no entanto, sem comprometer a sua segurança e integridade. São também considerados limites mínimos e máximos dos parâmetros geométricos, de acordo com normativas vigentes. Foram implementados códigos computacionais para o cálculo do momento fletor resistente e da rigidez rotacional da ligação utilizando o “Método das Componentes” do Eurocode 3 (CEN, 2005). Inicialmente, desenvolveu-se um banco de dados com perfis estruturais, chapas e parafusos de aço, obtidos de catálogos de fabricantes, com interfaces computacionais para acesso automático dos dados pelos módulos computacionais de análise e otimização. No modelo de otimização proposto é adotada a ligação com chapa de extremidade estendida sem enrijecedores; as variáveis de projeto são as dimensões e a espessura da chapa de extremidade, o diâmetro e a localização dos parafusos. No processo de otimização, na busca de mínimos globais do problema, são utilizados algoritmos genéticos com variáveis contínuas e discretas, sendo as variáveis discretas associadas ao banco de dados. Desta forma, este trabalho apresenta uma ferramenta computacional desenvolvida integralmente no ambiente MATLAB® para análise e dimensionamento ótimo de ligações viga-coluna com chapa de extremidade estendida em pórticos planos de aço. Adicionalmente, foram implementados códigos computacionais para visualização detalhada da geometria da ligação otimizada. São apresentadas aplicações que mostram resultados satisfatórios quando comparados com resultados disponíveis na literatura.