Análise convencional e incremental construtiva de edifício de aço considerando a interação solo-estrutura
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Tipo de produção
Trabalho de Conclusão de Curso
Data
2022-12-08
Autores
Cypriano Filho, Delso Cardoso
Viana, Diego Lima
Medeiros, Kamila Braga
Santos, Leticia Renata Fernandes dos
Viana, Diego Lima
Medeiros, Kamila Braga
Santos, Leticia Renata Fernandes dos
Orientador
Higaki, Bruno Eizo
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Palavras-chave
Interação solo-estrutura,análise convencional,análise incremental construtiva,soil-structure interaction,conventional analysis,incremental construction analysis
Resumo
O presente trabalho dispõe de um estudo comparativo entre um edifício em aço, de oito pavimentos, analisado de maneira convencional e de modo incremental construtivo. Além disto, é considerada a verificação dos efeitos da interação solo-estrutura (ISE) sob fundações superficiais do tipo sapatas isoladas. A princípio, é realizada uma ampla revisão bibliográfica contendo os principais estudos sobre o tema, de maneira a evidenciar a escassez de pesquisas envolvendo estruturas metálicas. Desta forma, a relevância do tópico motivou o estudo das alterações de esforços e deslocamentos quando considerada, na modelagem do edifício, a deformabilidade do solo e a sequência construtiva. A consideração da ISE consiste em um refinamento da análise estrutural permitido por meio dos avanços computacionais, que tornaram os projetos construtivos fontes de resultados mais realistas; tal deformabilidade é ponderada nos cálculos por meio do coeficiente de apoio elástico (𝑘𝑚), baseado no Modelo de Winkler. Para obtenção dos resultados numéricos, foram utilizadas ferramentas computacionais como o software SCIA Engineer, o qual permite a modelagem estrutural do pórtico rígido, e o software Plaxis 2D, programa de elementos finitos que fornece os parâmetros de recalques. Por fim, os resultados obtidos revelam a redistribuição dos esforços normais e reações verticais nas bases dos pilares, evidenciando a importância da consideração da sequência construtiva e interação solo-estrutura na análise estrutural.
The present work has a comparative study between a steel building, with eight floors, analyzed in a conventional way and in an incremental constructive way. In addition, the verification of the effects of soil-structure interaction (SSI) in shallow foundations of the isolated footing type is considered. At first, a broad bibliographic review is carried out containing the main studies on the subject, evidencing the scarcity of research involving metallic structures. In this way, the relevance of the topic motivated the study of changes in forces and displacements when considering, in the modeling of the building, the deformability of the soil and the constructive sequence. The consideration of the SSI consists in a refinement of the structural analysis allowed through the computational advances, which made the constructive projects more realistic sources of results; such deformability is weighted in the calculations through the elastic support coefficient (𝑘𝑚), based on the Winkler Model. To obtain the numerical results, computational tools such as the SCIA Engineer software were used, which allows the structural modeling of the rigid frame; and the Plaxis 2D software, a finite element program that provides the settlement parameters. Finally, the results obtained reveal the redistribution of normal forces and vertical reactions in the columns, highlighting the importance of considering the constructive sequence and soil-structure interaction in the structural analysis.
The present work has a comparative study between a steel building, with eight floors, analyzed in a conventional way and in an incremental constructive way. In addition, the verification of the effects of soil-structure interaction (SSI) in shallow foundations of the isolated footing type is considered. At first, a broad bibliographic review is carried out containing the main studies on the subject, evidencing the scarcity of research involving metallic structures. In this way, the relevance of the topic motivated the study of changes in forces and displacements when considering, in the modeling of the building, the deformability of the soil and the constructive sequence. The consideration of the SSI consists in a refinement of the structural analysis allowed through the computational advances, which made the constructive projects more realistic sources of results; such deformability is weighted in the calculations through the elastic support coefficient (𝑘𝑚), based on the Winkler Model. To obtain the numerical results, computational tools such as the SCIA Engineer software were used, which allows the structural modeling of the rigid frame; and the Plaxis 2D software, a finite element program that provides the settlement parameters. Finally, the results obtained reveal the redistribution of normal forces and vertical reactions in the columns, highlighting the importance of considering the constructive sequence and soil-structure interaction in the structural analysis.