Análise e dimensionamento de um edifício em estrutura metálica

Abstract

Do ponto de vista de Engenharia, o uso de estruturas metálicas aproveita de suas características peculiares e possui diferenciais em relação às alternativas tradicionais de construções de edifícios. Em função das particularidades do material, bem como do método construtivo associado, o processo de projetar estruturas de aço apresenta tanto necessidades de prática corrente quanto questões específicas relacionadas. No campo comum de projetos, destaca-se a intensificação do uso de ferramentas computacionais voltadas ao cálculo estrutural. Visando contribuir para com as discussões acerca do tema proposto, este trabalho teve o objetivo de comparar o comportamento de diferentes modelos de análise estrutural, a partir de um estudo de caso no contexto de projetos de estruturas de edifícios de aço, com a utilização de diferentes recursos computacionais. O projeto original é baseado na análise de pórticos planos e dimensionamento isolados das peças, conforme os procedimentos das normas ABNT NBRs 8800, 6120, 8681, 6123. Realizou-se a validação do modelo físico obtido verificando-se a diferença nos esforços e deslocamentos entre a reprodução e a referência, em que constatou-se pequena diferença nos resultados de resistências e solicitações para alguns dos elementos estruturais. Também foram feitas implementações nos modelos estruturais que vão aumentando cumulativamente em grau de complexidade. Na primeira implementação utilizou-se uma estimativa mais detalhada da distribuição dos carregamentos, implicando em maiores solicitações axiais para os pilares que sustentam os elementos estruturais do núcleo da estrutura. Na segunda implementação foi feita a primeira consideração do efeito das lajes, com considerações de cálculo que garantiram o bom comportamento de esforços e deslocamentos. Na terceira implementação foi utilizada análise tridimensional, tendo apresentado deformações angulares, comportamento este corrigido na quarta implementação. Para a quinta implementação foi sugerida uma opção para consideração mais precisa do comportamento dos tirantes, com a qual foi possível observar o redirecionamento de esforços na região de ligação, com as vigas de apoio passando a deformar como esperado.