Projeto e dimensionamento automático de treliças espaciais metálicas

Abstract

Neste trabalho desenvolveu-se um sistema computacional para análise e dimensionamento automático de treliças espaciais metálicas executadas com tubos de aço de parede delgada, conformados a frio. Apresenta-se a formulação do elemento de treliça utilizado para a determinação dos esforços solicitantes nas barras e dos deslocamentos nos nós da estrutura. Dois modelos foram implementados: um que admite deslocamentos finitos e equação constitutiva baseada em medida linear de deformação e outro que admite deslocamentos infinitesimais e equação constitutiva também com medida linear da deformação. Nos dois casos utiliza-se a minimização da Energia Potencial Total para encontrar configurações de equilíbrio estático estável da estrutura. Os critérios de dimensionamento utilizados são os da norma Cold-Formed Steel Design, do AISI, utilizando o método das tensões admissíveis (ASD). Além da análise e dimensionamento automático, o sistema computacional apresentado permite geração automática da geometria e carregamentos nodais de treliças com planta retangular. O programa permite trabalhar com arquivos nos formatos DXF para interação com aplicativos gráficos que utilizem o sistema CAD. São apresentados três exemplos de projeto com diferentes vãos livres e número de apoios e um exemplo para comparação dos resultados com a literatura.