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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27664| Título: | Análise do coeficiente de pressão interna de uma edificação em função da direção do vento e das áreas de abertura |
| Título(s) alternativo(s): | Analysis of an edification’s intern pressure coefficient due to the wind direction and opening areas |
| Autor(es): | Geronimo, Rafael |
| Orientador(es): | Rossetto, Diego Rizzotto |
| Palavras-chave: | Pressão do vento Métodos de simulação Engenharia de estruturas Wind-pressure Simulation methods Structural engineering |
| Data do documento: | 12-Nov-2020 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | GERONIMO, Rafael. Análise do coeficiente de pressão interna de uma edificação em função da direção do vento e das áreas de abertura. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Pato Branco, 2020. |
| Resumo: | Um dos desafios encontrados na engenharia estrutural durante o dimensionamento de um projeto consiste em obter o valor do coeficiente de pressão interna atuante na estrutura para o posterior cálculo de solicitações mecânicas. Obter de forma precisa o valor desse coeficiente é importante, uma vez que influencia diretamente nas solicitações mecânicas sofridas pelos pórticos da estrutura e, consequentemente, na escolha do perfil metálico e do aço mais apropriado para a sua construção. Ademais, a norma ABNT NBR 6123/1988 sugere valores constantes ao longo de toda a estrutura para situações específicas, porém, muitas vezes essas especificações previstas não cobrem completamente as situações encontradas no dimensionamento prático. Tendo em vista a abrangência limitada especificada pela normatização e o conhecimento do fato que os valores do coeficiente de pressão interna estão sujeitos a mudanças devido a área de abertura da estrutura, geometria e ângulo de incidência do vento, esta pesquisa possui como principal finalidade teórica analisar a magnitude da variação do coeficiente de pressão interna em função dos fatores geométricos da estrutura (área de abertura) em diferentes ângulos de incidência de vento, assim como mensurar a precisão da utilização de ferramentas de simulação numérica para a obtenção do coeficiente de pressão interna através da comparação direta com os valores sugeridos pela norma. Para complementar a pesquisa, foi abordado um estudo de caso, onde uma estrutura de geometria simples e prevista em norma foi sujeita a simulações fluidodinâmicas no software ANSYS. Em cada simulação a estrutura sofreu variações em suas áreas de abertura, juntamente com uma análise em diferentes ângulos de incidência de vento. Os valores de coeficiente de pressão interna foram obtidos por simulação numérica e através da ABNT NBR 6123/1988 e comparados diretamente. Como resultado, foi possível verificar que ocorreu a alteração desses valores em função do aumento ou diminuição das áreas de abertura da estrutura, além de comparar os resultados obtidos nas simulações fluidodinâmicas com os resultados indicados pela norma para as mesmas situações. |
| Abstract: | One of the challenges found in structural engineering when designing a project is to obtain the value called internal pressure coefficient of the structure to the posterior calculus of mechanical stresses. It is important to accurately obtain the value of this coefficient, since it directly influences the mechanical stresses suffered by the structure's frames, and consequently in the choice of the most appropriate metal and steel for its construction. Besides, the ABNT NBR 6123/1988 standard suggests constant values throughout the entire structure in specific situations and often these predicted specifications do not fully cover the situations found in the practical design. Considering the limited scope specified by the standardization and the knowledge of the fact that the values of the internal pressure coefficient are subject to changes due to the opening areas of the structure, geometry and the angle of incidence of the wind, this research has as main theoretical purpose to analyze the magnitude of the variation of the internal pressure coefficient as a function of the geometric factors of the structure (opening areas) with different wind incidence angles, as well as measuring the accuracy of the use of numeric simulations tools to obtain the intern pressure coefficient through a direct comparation with the values suggested by the standard. To complement the research, a case study was selected, in which a structure of simple geometry, predicted by the standard, was placed to fluid dynamics simulations in the ANSYS software. In each of the simulations the structure has been exposed to different opening areas, as well as different wind incidence angles. The values of the intern pressure coefficient were obtained in the simulations and in the ABNT NBR 6123/1988 standard and directly compared. As a result, it was possible to verify how these values vary depending on the increase or decrease of the structure opening areas, besides compare the fluid dynamics simulations results with the standards results in similar situations. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27664 |
| Aparece nas coleções: | PB - Engenharia Mecânica |
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