ANÁLISE de Impactos Ambientais e Topologia em Projeto Ótimo de Treliças Mistas de Aço e Concreto
Nome: DIEGO KLEIN
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 26/08/2022
Orientador:
Nome |
Papel |
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| ELCIO CASSIMIRO ALVES | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| ADENILCIA FERNANDA GROBÉRIO CALENZANI | Coorientador |
| ANTÔNIO MACÁRIO CARTAXO DE MELO | Examinador Externo |
| ELCIO CASSIMIRO ALVES | Orientador |
| WALNÓRIO GRAÇA FERREIRA | Examinador Interno |
Resumo: O setor da construção civil é um dos principais responsáveis pela emissão de CO2 na atmosfera principalmente no que tange à fabricação dos materiais de construção, por isso a busca por soluções estruturais de menor impacto ambiental tem sido objeto constante de pesquisas na área. No Brasil, o emprego de estruturas mistas de aço e concreto cresceu significativamente nas últimas décadas por conta de fatores como a racionalização de recursos, redução do peso da estrutura e maior velocidade de construção. Além disso, dada a competitividade que o modelo estrutural de treliça plana apresenta diante de médios e grandes vãos, é necessário ampliar o escopo das pesquisas relacionadas ao dimensionamento, verificação e otimização de treliças mistas de aço e concreto. Dessa forma, neste trabalho, foi proposta a otimização da emissão de CO2, via Algoritmo Genético (AG) e o Algoritmo de Dispersão de Partículas (PSO), de treliças mistas de aço e concreto com perfis de aço tubulares considerando variação de topologia (layout dos painéis da treliça) e o preenchimento ou não do perfil do banzo superior com concreto. As análises foram realizadas para os três modelos de treliças mais usuais Pratt, Howe e Warren. Foram consideradas como variáveis de projeto as dimensões dos perfis, a resistência à compressão do concreto da laje e do concreto de preenchimento do banzo superior, o número de painéis, a altura da treliça e a escolha da forma da laje. Exemplos numéricos foram avaliados para verificar quais são os elementos que mais impactam na emissão do CO2 final da estrutura, além de avaliar a efetividade dos algoritmos obterem a solução ótima bem como os impactos na otimização final quando se considera o preenchimento de concreto no tubo do banzo superior. Uma análise dos modos de colapso da estrutura foi realizada de modo a verificar quais são as restrições governantes do problema. Os resultados apontam que há uma redução nas emissões finais da estrutura quando se considera o tubo do banzo superior preenchido. Embora aumente a emissão final do concreto, existe uma redução considerável de aço do perfil do banzo superior.
