Dimensionamento LSF

Programa Institucional de Iniciação Científica Relatório Final de Pesquisa, 2017

O dimensionamento ótimo propõe o ideal, buscando o menor custo, com confiabilidade e qualidade nos resultados. Dessa forma, a elaboração de técnicas de otimização em conjunto com o processo de dimensionamento torna-se uma ferramenta relevante. O presente trabalho tem como objetivo apresentar a formulação do problema de otimização para o dimensionamento de perfis I metálicos com base na ABNT NBR 8800:2008. A implementação de técnicas de otimização como o Algoritmo Genético e a Programação Quadrática Sequencial, foi desenvolvida, com base em restrições geométricas, de esforços, deformações e de uso específico, para que fossem comparados com os resultados do programa comercial CYPECAD 2015. O programa desenvolvido foi criado com base no software Matlab 2016a GUIDE, com uma interface visando à facilidade de manuseio do usuário. Foram obtidos resultados comparativos entre as técnicas de otimização com o programa comercial para 15 vigas. Sendo possível comprovar a validade do programa desenvolvido, e desenvolver um estudo detalhado do comportamento de cada técnica com relação à resistência efetiva dos perfis otimizados.

Motivado pela boa receptividade do meu primeiro livro Exercícios de Fundações e atendendo à solicitação de alguns colegas, escrevi este segundo, cujo conteúdo vem complementar o primeiro e preencher uma lacuna existente em nosso meio técnico.

1 Os valores de capacidade de condução de correntes constantes das tabelas a seguir foram retirados da NBR 14039/2003. No caso de cabos diretamente enterrados foi adotado uma resistividade térmica do terreno igual a 2,5 km/W (NBR 14039). Para terrenos úmidos e estáveis, isto é, que mantêm um conteúdo mínimo de umidade mesmo quando submetidos a gradientes térmicos elevados, gerados pelo aquecimento dos cabos, pode ser utilizado o fator de correção para resistividade térmica do terreno igual a 1 km/W. Para terrenos secos pode ser aplicado o fator de correção para 1,5 km/W.

Engenharia Estudo e Pesquisa. ABPE, v. 17 - n. 2 - p. 17-30 - jul./dez., 2017

O dimensionamento ótimo propõe o ideal buscando o menor custo, com confiabilidade e qualidade nos resultados. Dessa forma a elaboração de técnicas de otimização em conjunto com o processo de dimensionamento torna-se uma ferramenta relevante. Este trabalho tem como objetivo apresentar a formulação do problema de otimização para o dimensionamento de perfis I metálicos com base na NBR 8800:2008, a qual usa a ANSI/AISC 360:2005 como referência. A implementação de técnicas de otimização como o Algoritmo Genético e a Programação Quadrática Sequencial foi desenvolvida, com base em restrições geométricas, de solicitações, deformações e de uso específico, para que fossem comparados com os resultados do programa comercial CYPECAD 2015. O programa desenvolvido foi criado com base no software Matlab 2016a GUIDE, com uma interface visando à facilidade de manuseio do usuário. Foram obtidos resultados comparativos entre as técnicas de otimização com o programa comercial para 15 vigas. Sendo possível comprovar a validade desse programa e desenvolver um estudo detalhado do comportamento de cada técnica com relação à resistência efetiva dos perfis otimizados.

A análise dimensional é um assunto básico que estuda as grandezas físicas em geral, com respeito a suas unidades de medida. Como as grandezas físicas sempre estão associadas a unidades, podemos dizer o estudo de analise dimensional está em todos os ramos da física. Estudaremos conceitos iniciais sobre como a partir de um número limitado de grandezas físicas fundamentais podemos criar outras grandezas derivadas, e como utilizar princípios fundamentais de análise dimensional pode nos ajudar a decorar (e até prever!) o formato de fórmulas envolvendo grandezas físicas. 1. Grandezas Fundamentais Denominamos de grandezas físicas fundamentais um grupo limitado de grandezas que vão nos servir como base para escrevermos outras grandezas que possam surgir adiante, a partir das fundamentais que já foram definidas antes. Na Mecânica, por exemplo, definimos normalmente as grandezas fundamentais como sendo massa(M), comprimento(L) e tempo(T), pois essas são grandezas mais básicas para nós, que não necessitam de outras para serem definidas. Outras grandezas da mecânica, como velocidade, devem ser sempre possíveis de ser escrita como uma combinação das grandezas fundamentais, a velocidade pode ser escrita como a razão entre espaço e tempo. As grandezas fundamentais que serão adotadas por nós daqui em frente: É bom ter em mente que números puros, não têm unidade, isso é o que diferencia um número de uma grandeza estudada pela física.

Insolação da localidade mais próxima com plano de inclinação igual à Latitude (23 o) e Orientação Norte expressa em kWh/m 2 xdia Insolação Média Penha = 4,89 kWh/m 2 xdia 2.1. TRANSFORMANDO (kWh/m 2 xdia) para kW/m 2 Em 1 dia, temos uma insolação máxima durante 3,8 horas. Aplicando essa informação na equação, temos: kWh/m 2 .dia, sendo que: 1 dia=3,8 horas de pico de insolação, logo: kWh/m 2 .dia = kWh/m 2 .3,8h = kWh/m 2 3,8h O h (hora) de kWh/m 2 se anula com o h (hora) de 3,8h. Então resta: kW/m 2 3,8 Se a insolação média anual no plano inclinado de 22 o é expressa em 4,89kWh/m 2 .dia logo a insolação expressa pela dimensional kW/m 2 será: Insolação Local= 4,89 kW/m 2 = 1,2868 kWatts/m 2 (1) 3,8