OTIMIZAÇÃO DA GEOMETRIA DE TELHA-FÔRMA DE AÇO COLABORANTE PARA LAJES MISTAS DE AÇO E CONCRETO
Nome: MAYANE CORDEIRO LOUREIRO
Data de publicação: 14/02/2023
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| ADENILCIA FERNANDA GROBERIO CALENZANI | Orientador |
Resumo: O uso de fôrmas de aço incorporadas às lajes mistas de aço e concreto destaca-se
por contribuir com o desenvolvimento sustentável na construção civil. No entanto,
esse sistema ainda possui utilização aquém de suas potencialidades no Brasil e, uma
das razões pode estar associada à restrita oferta de geometrias de fôrmas de aço
disponíveis no mercado nacional. Desta forma, este estudo busca determinar a
geometria ótima de fôrmas de aço que proporcione o menor consumo de aço na
fabricação de lajes mistas, considerando nos cálculos, a fase inicial de construção, ou
seja, a fase de maior solicitação para a fôrma. No dimensionamento da fôrma de aço
na fase de construção, em que o perfil de aço formado a frio suporta isoladamente as
ações atuantes, aplica-se o Método da Resistência Direta (MRD) e o tradicional
Método da Largura Efetiva (MLE). Para o MRD, os momentos críticos de flambagem
são encontrados por meio do programa computacional de análise de estabilidade
elástica, CUFSM, via Método das Faixas Finitas. A solução do problema de otimização
foi implementada no programa computacional MATLAB® utilizando a Otimização por
Enxame de Partículas e contou com duas variáveis de projeto: espessura e o ângulo
de dobra da alma das fôrmas. Além disso, avaliou-se a formulação proposta na fase
de implementação do MRD e MLE. Aplicações numéricas são realizadas em quatro
geometrias diferentes de fôrmas de aço produzidas para comercialização no mercado
brasileiro. Os principais resultados mostraram que o programa computacional
elaborado foi bem sucedido na busca de soluções ótimas para a geometria de tais
fôrmas, uma vez que a otimização reduziu em média, 21,6% o consumo de aço.
Verificou-se que a espessura teve um efeito maior sobre a economia de aço, pois para
a solução ótima, essa variável diminui, enquanto a altura e o ângulo de dobra
aumentam.
