Análise não linear geométrica de treliças planas de madeira a partir do método dos elementos finitos posicional

Thiago Damasceno Silva

ORCID iD Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) Brasil

André Luis Christoforo

ORCID iD Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) Brasil

Tarniê Vilela Nunes Narques

ORCID iD Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) Brasil

Julia Naves Teixeira

ORCID iD Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) Brasil

Francisco Antonio Rocco Lahr

ORCID iD Universidade Federal de São Carlos (UFSCar)

Resumo

Neste trabalho apresenta-se uma metodologia para análise não linear geométrica de sistemas treliçados planos de madeira, a partir de uma formulação posicional do método dos elementos finitos. Dois modelos de treliça são analisados e madeiras folhosas com classe de resistência C60 são consideradas na composição das barras. A formulação do elemento finito é realizada a partir da minimização da energia potencial total, cujo sistema de equações é não linear em relação às posições nodais da estrutura e sua resolução é alcançada empregando o método de Newton-Raphson. Os resultados obtidos são comparados aos de uma análise linear geométrica para cada modelo, sendo possível observar que esta análise (linear) pode conduzir a valores inferiores de esforços internos e deslocamentos, o que influencia a etapa de dimensionamento e eventualmente pode oferecer riscos à segurança estrutural. Conclui-se que o emprego de análise não linear geométrica deve ser priorizado no projeto de treliças de madeira, mesmo que isso implique em maior custo computacional e complexidade envolvida no procedimento de análise.

Palavras-chave


Treliças de madeira; Análise não linear geométrica; Método dos elementos finitos; Formulação posicional


Texto completo:

Referências


ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190 – Projeto de estruturas de madeira. ABNT: Rio de Janeiro, 1997.

ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8800 – Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios. ABNT: Rio de Janeiro, 2008.

ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118 – Projeto de estruturas de concreto — Procedimento. ABNT: Rio de Janeiro, 2014.

CALIL JUNIOR, C.; LAHR, F. A. R.; DIAS, A. A. Dimensionamento de elementos estruturais de madeira. Barueri: Manole, 2003.

CODA, H. B. Análise não linear geométrica de sólidos e estruturas: uma formulação posicional baseada no MEF. 2003. Tese (Texto complementar para concurso de professor titular) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2003.

CODA, H. B.; GRECO, M. A simple FEM formulation for large defletion 2D frame analysis based on position description. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, v. 193, p. 3541-3557, 2004.

CODA, H. B. O método dos elementos finitos posicional: análise estática e dinâmica. São Carlos: EESC/USP, 2018.

CRISFIELD, M. A. A consistent co-rotational formulation for nonlinear three dimensional beam-elements. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, v. 81, p. 131-150, 1990.

GRECO, M.; GESUALDO, F. A. R.; VENTURINI, W. S.; CODA, H. B. Nonlinear positional formulation for space truss analysis. Finite Elements in Analysis and Design, v. 42, p. 1079-1086, 2006.

LAHR, F. A. R. Arco treliçado de madeira. 1978. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 1978.


DOI: http://dx.doi.org/10.18265/1517-0306a2021id5835

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