Estudo analítico e numérico de estrutura metálica – treliça do centro de convivência da Universidade Federal Rural do Semi árido – UFERSA/Angicos RN

Abstract

A análise estrutural tem como objetivo de determinar o comportamento da estrutura quando ocorre aplicações de diferentes tipos de carregamentos. Neste contexto, são determinados os efeitos das solicitações previamente consideradas e calculadas, estimando como as ações vão se distribuir nos elementos estruturais e obtendo os esforços internos. O Método dos Elementos Finitos (MEF), é formado por um método numérico aproximado para análise de diversos fenômenos físicos que acontecem em meios contínuos e é aplicado nas soluções de diversos problemas da engenharia. A ideia básica do Método dos Elementos Finitos consiste em separar o domínio do problema em sub-regiões de geometria simples, devido as sub-regiões apresentarem dimensões finitas são denominadas de elementos finitos. A ferramenta do Excel desempenha um papel fundamental na análise de estruturas de engenharia, proporcionando uma combinação de facilidade e praticidade de uso, capacidade de cálculo, visualização de dados e integração com outras ferramentas para auxiliar e suportar o projeto e análise estrutural. Diante disto, este trabalho teve por objetivo realizar um estudo da ação do tempo, através de simulação numérica por meio do Método dos Elementos Finitos utilizando o Software Excel, em elementos da treliça que compõe a cobertura do Centro de Convivência da Ufersa Campus Angicos. Como método da pesquisa, verificou-se a eficiência do MEF comparado com Softwares como o Ftool, afim de atestar a praticidade e eficácia do método, e pode-se constatar que o Método dos Elementos Finitos é um método confiável em relação aos métodos analíticos teóricos e também compatível com modelos numéricos desenvolvidos por softwares, no entanto, em relação ao efeito da passagem do tempo e consequente redução de seção transversal representada pelas três simulações, o MEF apesar de se mostrar em consonância com os meios computacionais e teóricos, apresentou algumas limitações, de modo que não foi clara a percepção de mudanças dos esforços nas reações de apoio e nos esforços internos. Por fim, o MEF em conjunto com o EXCEL demostrou grande praticidade na implementação do mesmo, no entanto, o programa em conjunto com o método teórico ainda apresenta algumas limitações quanto a quantidade de barras da treliça, não sendo recomendado para treliças com um grande número de barras.