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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37841| Título: | Algoritmo para análise e dimensionamento de treliças metálicas planas usando o método da rigidez direta |
| Título(s) alternativo(s): | Algorithm for the analysis and design of plane steel trusses using the direct stiffness method |
| Autor(es): | Kuhn, João Pedro Bodaneze |
| Orientador(es): | Trentin, Priscila Ongaratto |
| Palavras-chave: | Construção metálica Treliças (Construção civil) Algorítmos Building, Iron and steel Trusses Algorithms |
| Data do documento: | 23-Jun-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | KUHN, João Pedro Bodaneze. Algoritmo para análise e dimensionamento de treliças metálicas planas usando o método da rigidez direta. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2025. |
| Resumo: | A crescente adoção de estruturas metálicas no setor de galpões logísticos tem impulsionado a necessidade por projetos mais eficientes e desenvolvidos em prazos cada vez mais curtos, o que, por sua vez, demanda o uso de algoritmos computacionais mais rápidos, intuitivos e eficazes. O trabalho apresenta o desenvolvimento de um algoritmo em Python para análise e dimensionamento de treliças metálicas, utilizando o método da rigidez direta, com foco em soluções aplicáveis a galpões industriais. A pesquisa foi motivada pela necessidade de otimização de custos e processos no setor de construção civil, dada a crescente demanda por estruturas metálicas eficientes e a diversidade de geometrias e perfis disponíveis no mercado. O principal objetivo foi criar uma ferramenta capaz de comparar diferentes configurações estruturais, considerando perfis formados a frio, para proporcionar flexibilidade e rapidez no pré-dimensionamento dessas estruturas. A metodologia incluiu pesquisa bibliográfica sobre normas técnicas, entrevistas com empresas para levantamento das soluções mais adotadas e a realização de um estudo de caso envolvendo o dimensionamento de um galpão padrão, onde foram avaliados fatores como ações permanentes e variáveis, com validação dos resultados por meio da comparação com o algoritmo Ftool e referências da literatura. O método de cálculo utilizando python desenvolvido permite calcular deslocamentos, esforços, reações de apoio, lista de materiais e peso total da estrutura para diferentes combinações de carga, facilitando análises preliminares e auxiliando na escolha de soluções mais econômicas. Os resultados demonstraram que a ferramenta proporciona agilidade, confiabilidade e clareza ao processo de dimensionamento, além de possibilitar a comparação objetiva entre alternativas de projeto. Conclui-se que a implementação desse algoritmo contribui significativamente para a otimização do tempo e dos custos envolvidos em projetos de galpões metálicos, promovendo maior eficiência e fundamentação técnica nas decisões de engenharia. |
| Abstract: | The growth in steel structures in the logistics warehouse sector has increased the need for more efficient designs to be completed within shorter timeframes, thereby driving the demand for faster, user-friendly, and more effective computational tools. This work presents the development of a Python-based algoritmo for the analysis and design of steel trusses, employing the direct stiffness method and focusing on solutions applicable to industrial warehouses. The research was driven by the need to optimize costs and streamline processes in the construction sector, given the increasing demand for efficient steel structures and the wide variety of geometries and geometric cross-sections available on the market. The primary objective was to create a tool capable of comparing different structural configurations, specifically considering cold-formed components, to provide greater flexibility and speed in the preliminary design stage. The methodology comprised a literature review of relevant technical standards, interviews with industry professionals to identify commonly adopted solutions, and a case study involving the design of a standard warehouse, where factors such as dead and live loads were analyzed. The results were validated through comparisons with outputs from Ftool algoritmo and references from the literature. The developed algoritmo allows for the calculation of displacements, internal forces, support reactions, material lists, and total structural weight under various load combinations, thereby streamlining preliminary analyses and supporting the selection of more economical solutions. The findings indicate that the tool enhances the speed, reliability, and transparency of the design process, as well as enabling objective comparison between different project alternatives. In conclusion, the implementation of this algorithm significantly contributes to optimizing both time and costs in the design of steel warehouses, promoting greater efficiency and technical rigor in engineering decisions. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37841 |
| Aparece nas coleções: | PB - Engenharia Civil |
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