DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE PARA CÁLCULO E ANÁLISE ESTRUTURAL EM VIGAS DE CONCRETO ARMADO

DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE PARA CÁLCULO E ANÁLISE ESTRUTURAL EM VIGAS DE CONCRETO ARMADO

A pesquisa de Desenvolvimento de software para cálculo e análise estrutural em vigas de concreto armado está sendo desenvolvida pelos graduandos de Engenharia Civil Eduardo José Mendes, Lucas Paloschi e Rafael Roberto Roman, bolsistas do Programa de Educação Tutorial de Engenharia Civil – PET/ECV, com o auxílio do Grupo de Análise e Projeto de Estrutura – GAP e Laboratório de Análise de Estruturas – LAE.

Os softwares para cálculo de estruturas, na Engenharia Civil, podem auxiliar tanto na obtenção de resultados numéricos como na sua representação gráfica. Essa representação gráfica da estrutura e de seus esforços solicitantes auxilia a compreensão do comportamento estrutural da mesma.

O ambiente de programação utilizado é a plataforma Xojo (disponível em: https://www.xojo.com/), um desenvolvedor de softwares e aplicativos com a linguagem semelhante ao Visual Basic. Simples e direta, foi criada com o intuito de que até mesmo programadores iniciantes pudessem usufruí-la sem maiores dificuldades. Através do Xojo, criaram-se as interfaces desejadas com espaços para inserir dados, textos, botões e janelas, onde foram adicionadas as rotinas computacionais para dar funcionalidade ao programa.

Ainda em desenvolvimento, o PET Viga analisa vigas biapoiadas e contínuas, com ou sem balanços, além de vigas engastadas, com seus respectivos carregamentos, apresentando como resposta os esforços atuantes. Além do resultado numérico, o programa também desenha os diagramas, permitindo uma análise visual do comportamento da estrutura. Através dos esforços atuantes, o software faz o dimensionamento das armaduras longitudinais e transversais para uma viga de concreto armado. Além disso, quer-se criar rotinas computacionais ou aprimorar rotinas computacionais existentes para que sejam definidas como “padrão”, de modo que possam ser utilizadas posteriormente em outras aplicações que precisem dos mesmos métodos mesmo para gerar resultados distintos.

O desenvolvimento dessa ferramenta computacional para cálculo estrutural por alunos da graduação do curso de Engenharia Civil, sob orientação de um professor da área de estruturas, une ensino e pesquisa, pilares fundamentais na vida acadêmica. Os ensinamentos adquiridos em sala de aula são revistos, analisados e aplicados na prática, aprimorando assim a percepção do comportamento das estruturas, uma das grandes áreas da Engenharia Civil.

Entre os objetivos específicos, destacam-se:

  • Criação de rotinas computacionais para o desenho de estruturas (vigas isostáticas e hiperestáticas) de modo que seja possível fazê-lo de diversas formas;
  • Mostrar as deformações na estrutura, causadas pelas forças aplicadas;
  • Compilação de um relatório dos resultados (reações de apoio, diagrama de momentos fletores e torçores, diagrama de esforços cortantes);
  • Dimensionamento da armadura longitudinal e transversal de vigas de concreto armado;
  • Possibilitar a indexação de arquivos tipo .txt ao software a fim de facilitar o fornecimento de dados de maneira prévia;
  • Criação de rotinas computacionais aprimoradas de forma que deem uma vasta gama de informações com os dados previamente fornecidos.

Resultados (em desenvolvimento)

1-pet-viga-interface-manual

(1) área para desenho da estrutura; (2) tipos de apoios; (3) viga; (4) carregamento pontual; (5) carregamento distribuído; (6) carga momento concentrado; (7) cotas; (8) inserção por coordenadas; (9) limpar área de desenho; (10) manual; (11) ajuda; (12) reações de apoio, diagrama de esforços cortantes e diagrama de momentos fletores; (13) dimensionamento da armadura da seção transversal e longitudinal; (14) instrução para uso das ferramentas; (15) grid linha e grid ponto; (16) snap; (17) inserção por coordenadas; (18) escala do grid no eixo X e Y; (19) escala vertical dos diagramas.

Viga isostática

Viga isostática

Reações de apoio de uma viga isostática

Reações de apoio de uma viga isostática

Diagrama de esforços cortantes de uma viga isostática

Diagrama de esforços cortantes de uma viga isostática

Diagrama de momentos fletores de uma viga isostática

Diagrama de momentos fletores de uma viga isostática

Reações em uma viga hiperestática

Reações em uma viga hiperestática

Diagrama de esforços cortantes em uma viga hiperestática

Diagrama de esforços cortantes em uma viga hiperestática

Diagrama de momentos fletores em uma viga hiperestática

Diagrama de momentos fletores em uma viga hiperestática

Dimensionamento da armadura transversal de uma viga de concreto armado (armadura simples)

Dimensionamento da armadura longitudinal de uma viga de concreto armado (armadura simples)

Dimensionamento da armadura transversal de uma viga de concreto armado (armadura dupla)

Dimensionamento da armadura longitudinal de uma viga de concreto armado (armadura dupla)

Dimensionamento da armadura longitudinal de uma viga de concreto armado (estribos)

Dimensionamento da armadura transversal de uma viga de concreto armado (estribos)

Publicações

Banner – Seminário de Iniciação Científica (SIC) na UFSC – 2014

Artigo – 57º Congresso Brasileiro do Concreto (CBC) – 2015

Banner – 57º Congresso Brasileiro de Concreto (CBC) – 2015

Resumo Expandido – III Congresso Nacional dos Grupos PET de Engenharia Civil (III CONPET Civil) – 2016