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metadata.dc.type: Tese
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Sistemas estruturais em formato de abóbada reticulada
Other Titles: Structural systems with reticulated vault shape
metadata.dc.creator: Ferreira, Núbia dos Santos Saad
metadata.dc.contributor.advisor1: Oliveira, Sônia Aparecida Goulart de
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Calil Junior, Carlito
metadata.dc.contributor.referee1: Lima, Antônio Marcos Gonçalves de
metadata.dc.contributor.referee2: Rade, Domingos Alves
metadata.dc.contributor.referee3: Cheung, Andrés Batista
metadata.dc.contributor.referee4: Matthiesen, José Antônio
metadata.dc.description.resumo: Os sistemas estruturais em formato de abóbada reticulada são estruturas côncavas, com modulação losangular ou triangular, capazes de gerar coberturas leves, destinadas a vencer grandes vãos. Apresentam forma geométrica favorável ao recebimento e distribuição de cargas, com predominância de solicitações axiais. De notória viabilidade técnica e econômica, propiciam racionalização no uso dos materiais, favorecendo a industrialização das construções, mediante o emprego de peças pré-fabricadas; além disso, apresentam pequenos deslocamentos nodais. A evolução histórica das abóbadas acompanhou o avanço tecnológico dos materiais estruturais (alvenaria, concreto, aço, madeira laminada colada). Enumeram-se expressivas realizações desse sistema em âmbito internacional, comprovando o seu eficiente comportamento estrutural. Todavia, no Brasil, não é prática corrente o emprego desse tipo estrutural, o que torna interessante difundir a sua utilização, por meio do desenvolvimento de metodologias de projeto, e particular interesse ao emprego da madeira, justificado por fatores de natureza econômica, ambiental e social. Foi feita uma análise de sensibilidade para sistemas em abóbadas lamelares, utilizando-se técnicas de planejamento de experimentos, de superfícies de resposta e da Metodologia Taguchi. A partir desse estudo, foram mensuradas as variações ocorridas no comportamento estrutural, em relação a esforços atuantes nas barras (força axial e momentos fletores) e deslocamentos nodais da estrutura global, mediante perturbações ocorridas nas variáveis significativas intervenientes. Os resultados mostram que o vão é a variável que mais influencia nos valores dos esforços, sendo a altura da lamela a que maior impacto causa nos deslocamentos nodais. Além disso, foi implementada uma metodologia para a obtenção de superfícies de resposta, que consideram as verificações de segurança para estados limites últimos e de utilização, com base na norma brasileira NBR 7190 Projetos de estruturas de madeira, que visam auxiliar o calculista na concepção de estruturas com valores ótimos para as variáveis de projeto. Os resultados mostraram que esses sistemas têm todas as vantagens com a madeira e são seguros para projeto e construção de estruturas em abóbadas de madeira no Brasil.
Abstract: The structural systems with reticulated vault shape are concave structures, having a diamond or triangular shape and capable of generating light roofs designed to overcome large spans. They have a favorable geometric shape to receive and distribute loads, with predominant axial efforts. They have a remarkable technical and economic viability, since they allow rational use of materials, promoting the industrialization of buildings, with the use of prefabricated spare parts and they also have small nodal displacements. The vault historical evolution followed the technological advances of structural materials (masonry, concrete, steel, glued laminated wood). Significant achievements are worldwide listed which proves its efficient structural behavior. This kind of structure, however, is not normally employed in Brazil and, in this way, this work aims to present the technical characteristics and design methodologies with particular interest in the use of wood being justified by economic, environmental and social factors. We conducted a sensitivity analysis for lamellar vault systems using experimental planning techniques, response surface and Taguchi Methodology. From this study, we measured the structural behavior variations regarding active efforts on the bars (axial force and bending moments) and overall structure nodal displacements by significant disturbances occurred in the intervening variables. The results show that the span is the design variable of greater influence on the effort values, having the lamella height as the highest impact caused onto the nodal displacements. In addition, a methodology to obtain the response surfaces was implemented. It considers security checks for ultimate limit states and use based on the Brazilian standard NBR 7190 Timber structures design, which are intended to assist in calculating the design of structures with optimal values for design variables. The results showed that this structural systems have all the advantages with wood materials and a reliable system for design and construction of vault timber structures in Brazil.
Keywords: Abóbada reticulada
Cúpula
Planejamento de experimentos
Sensibilidade estrutural
Metodologia Taguchi
Reticulated vault
Dome
Experimental planning
Structural sensitivity
Taguchi methodology
Estruturas de madeira (Construção civil)
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Citation: FERREIRA, Núbia dos Santos Saad. Structural systems with reticulated vault shape. 2012. 116 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14707
Issue Date: 9-Apr-2012
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

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