Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10316/97086
Title: Modelação de lajes elásticas num programa informático de análise por elementos finitos: elementos sólidos vs. elementos planos e lineares
Authors: Almeida, Susana Margarida de Jesus
Orientador: Costa, Paulo Manuel Mendes Pinheiro da Providência e
Costa, Ricardo Joel Teixeira
Issue Date: Jul-2016
Place of publication or event: Coimbra
Abstract: Cada vez mais, a análise de estruturas de edifícios é baseada em modelos espaciais em vez dos modelos planos. Esta evolução é frequentemente desejada porque traz soluções com precisão acrescida em virtude de se basearem num modelo mais adequado. Porém, para além de uma maior complexidade, colocada ao próprio analista, até há alguns anos este tipo de modelos não estava ao alcance do utilizador comum. A presente dissertação tem como principal objetivo a modelação e análise por elementos finitos, no programa SAP2000, de lajes vigadas com material de comportamento elástico linear, sujeitas a uma ação estática, usando dois tipos de modelos: o primeiro, com elementos finitos planos e lineares; o segundo, com elementos finitos sólidos, apoiado numa teoria que envolve menos aproximações. Pretende-se comparar estas duas opções, em termos do esforço envolvido na modelação e sua modificação, análise, consulta de resultados e precisão da solução. Relativamente ao modelo com elementos lineares e laminares planos foram analisadas diversas opções, em termos da posição do plano médio da laje relativamente ao plano que contém o eixo das vigas. A opção mais habitual é desprezar a excentricidade, entre estes dois planos, o que acarreta um certo erro, porque usualmente o plano dos eixos das vigas é inferior ao da laje. Esta solução simplificada era imposta pelos procedimentos internos de geração automática da malha de elementos finitos, que envolvem métodos específicos de reconhecimento de nós ligados. Porém os novos programas de CAD já incluem um procedimento automatizado, baseado na utilização de graus de liberdade escravos, que permite contornar esta dificuldade e que é analisada no presente estudo. Os resultados obtidos mostram que, quando comparados com os modelos de elementos laminares planos e lineares, os modelos com elementos sólidos, apresentam (i) complexidade acrescida das fases de pré-processamento, ou seja, a morosa modelação, e de pós-processamento, ou seja, cálculo dos esforços, (ii) elevado tempo de execução, ou seja, da análise propriamente dita, (iii) campos de esforços não totalmente coincidentes com os dos modelos simplificados. No entanto, como conclusão geral deste estudo, quando se colocam na balança a perda de rigor por um lado e o ganho em tempo de modelação, análise e consulta de resultados, pode-se afirmar que, para problemas comuns, a modelação com elementos lineares e laminares ainda é a mais aconselhável, devendo-se recorrer aos elementos sólidos apenas para problemas envolvendo geometria ou de condições de apoio irregulares.
Description: Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.
URI: http://hdl.handle.net/10316/97086
Rights: openAccess
Appears in Collections:FCTUC Eng.Civil - Teses de Mestrado
UC - Dissertações de Mestrado

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