DESENVOLVIMENTO DE UM PROGRAMA COMPUTACIONAL PARA ANÁLISE DE ESTRUTURAS RETICULADAS

Resumo

Na análise estrutural, cada vez mais, é necessária a utilização de ferramentas computacionais. O uso da computação tem auxiliado profissionais na busca de soluções em práticas de atividades complexas, que demandam tempo e possuem um alto risco de apresentarem equívocos ou erros, devido a sua complexidade. As quantidades de fórmulas específicas empregadas, bem como, o número de variáveis, a própria mecânica que o cálculo exige e unidades envolvidas, justificam o pleno emprego de uma atividade computacional. O objetivo deste estudo é desenvolver um programa computacional para análise estrutural de elementos reticulados que modelam estruturas em um primeiro momento planas e posteriormente espaciais, utilizando o Método da Rigidez, por meio de uma formulação matricial a qual é necessária para viabilizar a implementação computacional. O Método da Rigidez, com formulação matricial possui uma rotina envolvendo matrizes e equações algébricas, que apesar de simples, demanda uma extensa quantidade de cálculos, que podem ser realizados com o emprego de uma ferramenta ou rotina. Optou-se neste trabalho, pelo desenvolvimento de um programa para estruturas planas e espaciais, cujos artifícios dos cálculos simulam perfeitamente estruturas reais, tendo em vista que atual norma brasileira para projeto de estruturas de concreto (NBR 6118:2014), obriga os profissionais de engenharia a calcular as estruturas no espaço e verificar o seu comportamento, comparando com os limites especificados, na busca de segurança e funcionalidade pela qual a estrutura é empregada. O desenvolvimento da ferramenta computacional visa um modelo de fácil interação na realização dos cálculos e nas escolhas dos dimensionamentos, onde o usuário pode visualizar toda a operação e o passo a passo da mecânica computacional empregada. A ferramenta é dividida em módulos, sendo apresentada com dois visuais, um gráfico e o outro lógico, onde há a entrada e a saída dos dados. Outra preocupação no desenvolvimento da ferramenta é que a mesma não possua limitações. A entrada dos dados ocorre da forma mais simples possível, e na apresentação dos resultados procura-se apresentá-la de forma gráfica, inclusive, sobrepondo à estrutura original inicial com a estrutura deslocada final, com o seu comportamento, os vínculos, regiões de contorno, análise local e global, reações nos apoios e o seu carregamento. As verificações das soluções deste estudo são comparadas com a solução clássica, e a utilização de outros programas (softwares) consolidados, onde se verifica as conclusões sobre o potencial do programa desenvolvido. Na análise estrutural, cada vez mais é necessária a utilização de ferramentas computacionais. O uso da computação tem auxiliado profissionais na busca de soluções em práticas de atividades complexas, que demandam tempo e possuem um alto risco de apresentarem equívocos ou erros, devido a sua complexidade. As quantidades de fórmulas específicas empregadas, bem como o número de variáveis, a própria mecânica que o cálculo exige e unidades envolvidas, justificam o pleno emprego de uma atividade computacional. O objetivo deste estudo é desenvolver um programa computacional para análise estrutural de elementos reticulados que modelam estruturas em um primeiro momento planas e, posteriormente, espaciais, utilizando o Método da Rigidez, por meio de uma formulação matricial a qual é necessária para viabilizar a implementação computacional. O Método da Rigidez, com formulação matricial