Otimização de um pórtico tridimensional de concreto armado
Pesquisa e Ensino em Ciências Exatas e da Natureza
Otimização de um pórtico tridimensional de concreto armado
Autor Correspondente: H. S. Salles | [email protected]
Palavras-chave: Otimização Estrutural, Engenharia Civil, Projeto Estrutural, Análise Estrutural.
Resumos Cadastrados
Resumo Português:
No projeto de edificações, os projetistas buscam soluções otimizadas e seguras relativas a diversos aspectos estruturais, além da redução dos custos de material e mão-de-obra. Os métodos de otimização podem ser empregados nesse objetivo sem comprometer a segurança estrutural. Dessa forma, este artigo tem por objetivo a otimização estrutural por Algoritmos Genéticos de um pórtico espacial de concreto armado. Para o estudo foi desenvolvido um programa de Algoritmos Genéticos, contemplando o dimensionamento das armaduras dos elementos estruturais. A função objetivo é formada pelos custos de concreto, forma e aço e será minimizada, sujeita a restrições da NBR 6118:2014 (Projeto de Estruturas de Concreto - Procedimento). O modelo estrutural é processado no programa Ansys ®, onde a discretização se dá via método dos elementos finitos, para a análise e obtenção dos esforços e deformações na estrutura. Neste estudo são consideradas variáveis de projeto: altura da seção transversal das vigas e dos pilares. Os resultados obtidos demostram que a metodologia forneceu respostas coerentes com a prática e, ao apresentar diferentes soluções com quase o mesmo custo, surpreenderam com soluções que poderiam ser rejeitadas por projetistas.
Resumo Inglês:
In building design, the designers aim a better and safer project, regarding several structural aspects, besides the reduction of the costs of the inputs. Optimization methods can be used for this purpose without compromising structural safety. Thus, this article aims at the structural optimization by genetic algorithms of reinforced concrete 3D frames. In this study a Genetic Algorithm was developed, containing the specifications for the dimensioning of the structural elements reinforcement. The objective function is formed by the costs of concrete, molds and steel and will be minimized, according to the restrictions of NBR 6118:2014 (Concrete Structures Project - Procedure). The structural model is processed in the Ansys ® software, where discretization occurs through the finite element method, to analyze and obtain the stresses and deformations of the structure. The study consideres design variables: height of beams and columns. The results show that this methodology provided responses consistent when compared to the practice and also surprised with solutions that could be rejected by designers.
