Escolha ótima das hipóteses de vinculação entre vigas e pilares em pórticos de concreto armado para minimização do custo de aço

Abstract

Este trabalho realiza a minimização do custo de aço de estruturas de concreto armado por meio da otimização das hipóteses de vinculação entre vigas e pilares adotadas no modelo estrutural. Os vínculos são considerados de maneira simplificada como rótulas ou engastes. Para realizar tal minimização, um problema de otimização é formulado e resolvido por meio de um Algoritmo Genético. Um software comercial é utilizado para análise e dimensionamento das estruturas de acordo com a norma NBR 6118:2014. A otimização é restrita pelos critérios de dimensionamento dos elementos e por estados limites de serviço, avaliados de acordo com a mesma norma. O consumo de aço avaliado inclui vigas, pilares e fundações. A aplicação da técnica desenvolvida em pórticos tri-dimensionais mostra que o consumo de aço da estrutura pode variar em até 14% com a escolha das vinculações do modelo estrutural. A partir dos resultados encontrados, conclui-se que a otimização dos vínculos internos do modelo estrutural durante a concepção do projeto permite que a estrutura seja concebida com um menor custo de aço sem que sua geometria seja alterada, e respeitando ainda os estados limites normativos. Este resultado é de significativo interesse para a pesquisa em otimização de estruturas de concreto armado.