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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23960| Título: | Análise estrutural de um pórtico metálico através do método dos elementos finitos |
| Título(s) alternativo(s): | Structural analysis of a metallic frame by the finite element method |
| Autor(es): | Faria, Bruna Santos de Alcântara Araújo, Hemilly Silva de |
| Orientador(es): | Santos, Rodrigo Villaca |
| Palavras-chave: | Análise estrutural (Engenharia) Método dos Elementos Finitos Pórticos estruturais Vigas Pilares Structural analysis (Engineering) Finite element method Structural frames Girders Pillars |
| Data do documento: | 2-Dez-2019 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | FARIA, Bruna Santos de Alcântara; ARAÚJO, Hemilly Silva. Análise estrutural de um pórtico metálico através do método dos elementos finitos. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019. |
| Resumo: | Este trabalho tem como propósito elaborar uma análise estrutural de um pórtico metálico através do Método dos Elementos Finitos, utilizando como base o software comercial ANSYS. Esta análise se deve pelo fato de não haver informação suficiente que justifique o uso de determinados tipos de perfis de viga e de pilar na construção de pórticos metálicos. Portanto, realizou-se uma análise dos três perfis comerciais mais utilizados, para se aplicar nas vigas e nos pilares, realizando uma análise combinatória dos perfis. Primeiramente, efetuou-se o pré-dimensionamento do pórtico, que teve como base o ábaco para construção de pórticos. Em seguida, foi efetuada a escolha do material para se utilizar nos perfis. Desse modo, os perfis foram escolhidos através do catálogo. Depois da definição dos perfis, determinou-se o carregamento inicial para ser aplicado de forma distribuída ao longo das vigas de cobertura. Na determinação do carregamento inicial, além do ábaco para determinar o peso dos elementos que compõe o telhado e a combinação de carregamento, utilizou-se como base, também, a norma ABNT NBR 6123, relativa à força do vento na estrutura. A partir dos dados coletados, a análise foi realizada e gerou-se resultados de modo a obter o deslocamento máximo e a resistência mecânica, esta última através das tensões diretas e combinadas. Através dos resultados verificou-se quais combinações se enquadravam no deslocamento máximo exigido pela norma ABNT NBR 8800/2008 e quais combinações se comportaram abaixo do limite de escoamento do material. Posteriormente, foi realizada uma verificação dos resultados obtidos do modelo no ANSYS através de outro software denominado Ftool, que possui licença gratuita. Além da análise de resistência mecânica, realizou-se também análises relativas ao peso da estrutura e ao custo de projeto. Como resultado de todas as análises realizadas, verificou-se que a combinação de perfil de viga retangular e de pilar retangular é a mais vantajosa considerando os parâmetros adotados. |
| Abstract: | This academic work aims to present a structural analysis of a metallic frame using the Finite Element Method, made on the commercial software ANSYS. This analysis is justified by the lack of enough information that explain the application of certain profile types in beams and in pillars for the building of metallic frames. Therefore, research on the three most recommended profiles was made, to be applied in the beams and in the pillars, by a combinatory analysis of the profiles. At first, the frame was pre sized by using the frame building abacus. After that, the profile materials were specified and it was possible to find the profile sizings in the catalog. The initial load was determined by using the abacus, which is necessary to determine the load combination and the weight that is on top of the beam such as roof tiles, and the norm ABNT NBR 6123, which is used to determine the wind force in a frame. The load was distributed along the beams. From the collected data, the analysis was applied aiming to obtain the mechanical resistance by terms of displacement and stress, and this last one in terms of direct stress and maximum and minimum combined stress. By the results, it was possible to verify which combinations fit the maximum displacement required by the norm ABNT NBR 8800/2008 and which combinations were below the material yield stress. Besides the mechanical resistance analysis, a financial and a weight analysis were made. After that, a verification of the obtained results in the ANSYS model was made by another software called Ftool, a free licence software. As a result of all the analysis, it was verified that the profile combination between a rectangular beam and a rectangular pillar was the most viable considering the adopted parameters. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23960 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Mecânica |
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