ROTEIRO ANALISE COMPUTACIONAL DE ESTRUTURAS

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<p>BELÉM - 2021</p><p>UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ - UFPA</p><p>INSTITUTO DE TECNOLOGIA - ITEC</p><p>FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL - FEC</p><p>ANÁLISE COMPUTACIONAL DE ESTRUTURAS – PROF. EDILSON MORAES</p><p>MODELAGEM E ANÁLISE DE PASSARELA DE PEDESTRES SOBRE VIA</p><p>DISCENTES:</p><p>CÁSSIO CARDOSO COSTACURTA</p><p>DEIVISON MURILO FERREIRA DIAS</p><p>ENOCK AKODEDJRO</p><p>JOÁS CARVALHO FARIAS</p><p>LUCAS NAVEGANTES</p><p>PEDRO S ALMEIDA ALVES</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Sumário</p><p>1.0 INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 3</p><p>2.0 OBJETIVO .................................................................................................................... 3</p><p>3.0 ESCOLHA DO MODELO ........................................................................................... 3</p><p>4.0 MODELO ....................................................................................................................... 4</p><p>5.0 MATERIAIS ESCOLHIDOS ....................................................................................... 5</p><p>5.1 CONCRETO COM FCK = 30MPA ......................................................................... 5</p><p>5.2 AÇO ASTM A572 ...................................................................................................... 6</p><p>6.0 SEÇÕES ......................................................................................................................... 7</p><p>7.0 SOLICITAÇÕES DE ESFORÇOS EXIGIDAS ......................................................... 8</p><p>7.1 NAS LAJES ................................................................................................................ 8</p><p>7.2 NO GUARDA CORPO ............................................................................................. 9</p><p>7.3 CARGA DEVIDO AO VENTO ................................................................................ 9</p><p>7.4 COMBINAÇÕES ..................................................................................................... 10</p><p>8.0 MODELAGEM COMPUTACIONAL ...................................................................... 12</p><p>8.1 DESENHO NO AUTOCAD .................................................................................... 12</p><p>8.2 MANIPULAÇÃO DO MODELO NO SAP2000 ................................................... 15</p><p>9.0 ANÁLISE DOS RESULTADOS ................................................................................ 38</p><p>11.0 REFERÊNCIAS .......................................................................................................... 45</p><p>BELÉM - 2021</p><p>1.0 INTRODUÇÃO</p><p>Desde os tempos remotos têm-se a necessidade de transportar bens e pessoas, e as pontes</p><p>e passarelas possuem essa função de conectar essas regiões e desde então seu uso tornou-se</p><p>fundamental. Com o avanço tecnológico ao longo do tempo, essas estruturas passaram a</p><p>necessitar um nível de sofisticação mais elevado, implicando em projetos com um grau de</p><p>detalhamento maior e cálculos mais robustos, sendo praticamente impossível projetá-las</p><p>manualmente. Diante disso, ocorreu a busca por diversos softwares para auxiliar os engenheiros</p><p>no desenvolvimento de projetos, dentre eles, o AutoCad, utilizado para elaborar desenhos</p><p>técnicos bidimensionais ou tridimensionais; e o SAP2000, na qual permite a análise estrutural</p><p>minuciosa através do método de elementos finitos (MEF). Utilizando-se dos dois softwares, o</p><p>SAP2000 e AutoCad, este trabalho irá apresentar o passo a passo da modelagem de uma</p><p>passarela localizada de forma hipotética na região metropolitana de Belém - PA, assim como a</p><p>análise de seus resultados.</p><p>2.0 OBJETIVO</p><p>O presente trabalho tem o objetivo geral de analisar os esforços globais na estrutura,</p><p>assim como sua estabilidade e seu comportamento a partir desses esforços pelo método dos</p><p>elementos finitos, através de sua modelagem computacional no programa SAP2000.</p><p>Dentre os objetivos específicos do trabalho, pode-se destacar:</p><p>● Mostrar o processo de elaboração de um modelo estrutural;</p><p>● Verificar os esforços globais de uma estrutura;</p><p>● Avaliar o desempenho de uma passarela de concreto;</p><p>● Familiarizar com o software SAP2000;</p><p>3.0 ESCOLHA DO MODELO</p><p>A escolha de uma passarela como modelo tem como motivação a sua ampla utilização</p><p>na engenharia de tráfego, um ramo da engenharia civil devido a sua importância para a</p><p>continuidade do tráfego, assim como a segurança dos pedestres e ciclistas que a utilizam. Além</p><p>disso, esse tipo de estrutura possui um nível de complexidade bastante razoável, devido a ação</p><p>do vento, as cargas exercidas pelos pedestres, o peso próprio da estrutura, entre outros,</p><p>permitindo que haja um certo aprofundamento no aprendizado ao implementá-lo no SAP2000.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>4.0 MODELO</p><p>O modelo proposto foi baseado em uma modelagem feita no programa Sketchup, sendo</p><p>adequada às normas vigentes para o uso nos outros programas utilizados em etapas do trabalho.</p><p>O modelo proposto é uma passarela de concreto de 30 MPa, localizada em uma via com</p><p>largura de 12,00m e possuindo uma largura total de 10,30m, comprimento total de 33,00m e</p><p>altura de 5,60m do asfalto à face inferior do piso mais alto. Além dessas dimensões a passarela</p><p>possui 1 pilar com altura de 5,50m, 5 pilares com altura de 4,10m conectados a bases de 1,40m,</p><p>3 pilares com altura de 1,85m e 4 pilares com altura de 4,00m todos esses conectados as vigas</p><p>ligadas à rampa, além disso, em cada extremidade da passarela há uma rampa em “U”, tendo a</p><p>rapa 2,00m para passagem, obedecendo a NBR 9050/2015. Por fim, a passarela possui guarda-</p><p>corpo feito com aço que tem uma altura de 1,00m, segundo a NBR 14718/2001.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>5.0 MATERIAIS ESCOLHIDOS</p><p>5.1 CONCRETO COM FCK = 30MPA</p><p>O concreto armado é uma estrutura que utiliza armações feitas de barras de aço em</p><p>conjunto com o concreto, essa combinação apresenta uma elevada resistência à compressão</p><p>devido o concreto convencional e também pode suportar uma boa quantidade de esforços de</p><p>tração devido à sua armação, tornando as construções mais resistentes às solicitações mais</p><p>comuns nas obras: compressão, tração e flexão, por isso, o concreto armado pode ser usado em</p><p>vários tipos de obras na construção civil, por exemplo: edificações, barragens, usinas</p><p>hidrelétricas, pontes, viadutos, etc.</p><p>As estruturas de concreto armado sujeitas a cargas móveis são menos sensíveis aos</p><p>esforços rítmicos destas ações do que as executadas com materiais que conduzam a um peso</p><p>próprio menor, possuindo assim maior resistência ao desgaste mecânico como choques e</p><p>vibrações, portanto, é o material mais indicado para execução da estrutura escolhida para nossa</p><p>modelagem, pois o tabuleiro/laje irá ter uma grande movimentação de pessoas.</p><p>Além disso, essas estruturas são facilmente moldáveis e exigem mão de obra menos</p><p>qualificada para sua execução em comparação com as estruturas metálicas, sendo indicado para</p><p>ambientes com grau de agressividade II e III; seu custo de manutenção é baixo e apresentam</p><p>boa resistência e durabilidade. Dessa forma, pelos motivos apresentados, o concreto armado</p><p>oferece um excelente custo benefício para execução de nossa passarela.</p><p>Para o Uso adequado do concreto, algumas propriedades serão calculadas nos</p><p>fornecendo assim, o módulo de elasticidade:</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Assim temos: 𝐸𝑐𝑖 = 0,7.5600. √30 = 21470,72 𝑀𝑃𝑎</p><p>Assim temos 𝛼𝑖 = 0,8 + 0,2 .</p><p>30</p><p>80</p><p>= 0,875𝑀𝑃𝑎</p><p>E 𝐸𝑐𝑠 = 0,875 . 21470,72 = 18786880𝐾𝑁/𝑚²</p><p>E o coeficiente de dilatação térmica:</p><p>5.2 AÇO ASTM A572</p><p>DNIT (2009) diz que os guarda-corpos podem ser constituídos de elementos pré-</p><p>moldados de concreto ou de módulos metálicos.</p><p>Os guarda corpos metálicos, mais utilizados em passarelas, são mais leves e elegantes;</p><p>porém são sujeitos a roubos e necessitam de manutenção constante, ainda assim, optamos pela</p><p>BELÉM - 2021</p><p>utilização deste elemento, que segundo opinião pública causa sensação de</p><p>maior segurança,</p><p>enquanto que os elementos pré-moldados de concreto, muitas vezes, não respeitam os</p><p>afastamentos entre perfis, ao contrário dos perfis metálicos, que neste caso são mais fáceis de</p><p>manusear do que o concreto, fazendo com que se consiga cumprir as especificações deste item.</p><p>A nossa escolha pelo AÇO ASTM A572, justifica-se também pela sua qualidade</p><p>estrutural de alta resistência, com garantia de composição química e propriedades mecânicas,</p><p>sendo assim, são indicados para aplicações onde se exige elevados níveis de propriedades</p><p>mecânicas, mantendo-se a boa tenacidade e soldabilidade.</p><p>Além da qualidade estrutural diferenciada, o AÇO ASTM A572 apresenta larga</p><p>espessura, melhorando sua aplicação, e essa sobre-espessura metálica pode ser vista como uma</p><p>espessura de sacrifício frente à corrosão, importantíssima para manutenção, durabilidade e</p><p>segurança dos guarda corpos das passarelas.</p><p>6.0 SEÇÕES</p><p>A passarela possui cinco pilares redondos que sustentam o tabuleiro da passarela, esses</p><p>pilares possuem 40 cm de diâmetro e uma base quadrada com 70 cm de largura para reforçar</p><p>esses pilares mais esbeltos e possui outros oito pilares também com 40 cm de diâmetro que</p><p>alicerçam as escadas nas extremidades da passarela, além disso, a estrutura possui vigas de</p><p>55x45 cm e duas vigas mais robustas nas extremidades da passarela de 65x45. Por fim, a</p><p>geometria do guarda-corpo é uma coroa circular com 7 cm de diâmetro e uma espessura de 0,55</p><p>cm.</p><p>Portanto, de uma maneira resumida, temos as seguintes seções:</p><p>1. Pilar circular com 40 cm de diâmetro;</p><p>2. Base quadrada com 70 cm de comprimento;</p><p>BELÉM - 2021</p><p>3. Viga retangular com 55 cm de largura e 45 cm de altura;</p><p>4. Viga retangular com 65 cm de largura e 45 cm de altura;</p><p>5. Guarda-corpo tubular com 7 cm de diâmetro e 0,55 cm de espessura</p><p>7.0 SOLICITAÇÕES DE ESFORÇOS EXIGIDAS</p><p>7.1 NAS LAJES</p><p>A ABNT NBR 7188/2013 diz que devemos considerar as cargas móveis a serem</p><p>adotadas nas passarelas como cargas uniformemente distribuídas, aplicadas sobre o pavimento,</p><p>entre os guarda-corpos, na posição mais desfavorável, não considerando o coeficiente de</p><p>BELÉM - 2021</p><p>impactos vertical. Sendo o valor estático da carga móvel uniformemente distribuída, seu valor</p><p>deve ser adotado por 5,0 kN/m². (ABNT, 2013).</p><p>7.2 NO GUARDA CORPO</p><p>DNIT (2015) diz que independente do material utilizado para o guarda-corpo, ele deve</p><p>ser fixado ao vigamento principal do tabuleiro, de forma a assegurar a resistência mínima ao</p><p>impacto de 80 kgf contra o corrimão (parte superior do guarda corpo).</p><p>7.3 CARGA DEVIDO AO VENTO</p><p>A ABNT NBR 6123/1988 - Forças devidas ao vento em edificações - indica os métodos</p><p>necessários para o cálculo da carga oriunda do vento. Por meio da fórmula Fa = Ca.q.Ae calcula-</p><p>se a força de arrasto Fa.</p><p>A pressão dinâmica do vento q é obtida através de q = 0,613.Vk², onde Vk é a velocidade</p><p>característica, definida por Vk = V0.S1.S2.S3.</p><p>V0, a velocidade básica do vento, é indicada na figura, em m/s. Considerando que a</p><p>construção encontra-se na região metropolitana de Belém (PA), é definido o valor de V0 = 30</p><p>m/s.</p><p>O fator topográfico S1 leva em consideração as variações do relevo do terreno. Em um</p><p>terreno plano, ou fracamente acidentado, adota-se um S1 igual a 1,0.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>O fator S2 está relacionado à rugosidade do terreno e às dimensões da edificação.</p><p>Baseando-se nas indicações da norma, é estabelecido que a passarela em questão enquadra-se</p><p>na categoria IV (terrenos cobertos por obstáculos numerosos e pouco espaçados, em zona</p><p>florestal, industrial ou urbanizada) e na classe B (toda edificação ou parte de edificação para a</p><p>qual a maior dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal esteja entre 20 m e 50 m).</p><p>Sabendo que a altura z da edificação encontra-se entre 5 e 10, é encontrado um S2 igual a 0,83.</p><p>Para o fator S3, que leva em consideração o grau de segurança e vida útil da edificação,</p><p>adota-se um valor de 1,1, visto que a ruína da edificação pode afetar a segurança ou a</p><p>possibilidade de socorro a pessoas após uma tempestade destrutiva.</p><p>Com esses dados, é obtido um valor de Vk = V0.S1.S2.S3 = 30.1.0,83.1,1 = 27,39 m/s.</p><p>Logo, q = 0,613.Vk² = 459,88 N/m² = 0,46 kN/m²</p><p>Baseando-se na norma, e considerando que o vento flui exatamente na direção -x, o</p><p>coeficiente de arrasto Ca é de 1,2. Ae representa a carga frontal efetiva, porém, como a carga</p><p>do vento será representada como uma carga distribuída entre os pilares frontais da passarela,</p><p>utiliza-se apenas o comprimento da edificação (31 m).</p><p>Assim, obtém-se uma força de arrasto de Fa = Ca.q.Ae = 1,2.0,46.31 = 17,11 kN/m,</p><p>distribuída entre os pilares frontais da passarela.</p><p>7.4 COMBINAÇÕES</p><p>As combinações são realizadas para analisar como ocorrerá o efeito conjunto das cargas,</p><p>adicionando fatores de segurança a essas combinações para fornecer ainda mais segurança no</p><p>dimensionamento futuro da estrutura.</p><p>A primeira consideração a fazer-se, é levar em conta a carga permanente do elemento.</p><p>Esta carga, no caso das passarelas, é constituída além do peso próprio, por elementos que</p><p>compõem a estrutura que nesta situação apresentada foram considerados automaticamente pelo</p><p>software por estarem modelados com suas propriedades definidas. Assim temos uma</p><p>combinação de cargas permanentes apenas com o peso próprio de toda a estrutura.</p><p>Já para as cargas móveis teremos a junção das sobrecargas presentes na nossa estrutura,</p><p>sendo elas a sobrecarga devido o fluxo de pedestres e a sobrecarga devido impacto a ser</p><p>considerado no guarda corpo. Além disso, iremos ainda ter a carga de vento participando das</p><p>combinações.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Antes de realizar as combinações deve-se estar ciente das seguintes condições da norma</p><p>ABNT NBR 6118/2014:</p><p>Onde serão utilizados tanto para as ações permanentes quanto para as variáveis as</p><p>combinações de ações normais, para permanentes “D”, e para variáveis “G”, tendo um</p><p>coeficiente de ponderação de 1,4 para ambas.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>A partir dessa tabela definiremos um coeficiente de redução devido a anulação das ações</p><p>de 0,7 para uma situação onde o vento seja mais relevante e um de 0,6 para uma situação onde</p><p>as cargas variáveis sejam as ações mais relevantes.</p><p>Essa será a equação base para que sejam feitas as combinações, tendo assim para uma</p><p>situação onde a ação mais relevante na estrutura é o:</p><p>VENTO -</p><p>SOBRECARGA -</p><p>8.0 MODELAGEM COMPUTACIONAL</p><p>8.1 DESENHO NO AUTOCAD</p><p>Para fazermos com que a concepção da passarela fosse realizada utilizamos o Software</p><p>AutoCad para que o desenho fosse realizado de forma mais fluida devido a familiaridade com</p><p>o programa.</p><p>𝐹𝑑 = 1,4 𝑥 𝑃𝐸𝑆𝑂 𝑃𝑅Ó𝑃𝑅𝐼𝑂 + 1,4 𝑥 𝑉𝐸𝑁𝑇𝑂 + 1,4 𝑥 𝑆𝑂𝐵𝑅𝐸𝐶𝐴𝑅𝐺𝐴𝑆 𝑥 0,7</p><p>𝐹𝑑 = 1,4 𝑥 𝑃𝐸𝑆𝑂 𝑃𝑅Ó𝑃𝑅𝐼𝑂 + 1,4 𝑥𝑆𝑂𝐵𝑅𝐸𝐶𝐴𝑅𝐺𝐴𝑆 + 1,4 𝑥 𝑉𝐸𝑁𝑇𝑂 𝑥 0,6</p><p>BELÉM - 2021</p><p>É importante que ao abrir o programa a unidade que vai ser usada seja definida nessa</p><p>janela que pode ser acessada com o comando UNITS (UN + ENTER).</p><p>Em seguida deve-se adicionar as layers nessa janela que pode ser aberta utilizando o</p><p>comando LA + ENTER, onde essas layers serão utilizadas para cada elemento para que o</p><p>desenho possa ficar mais claro e para termos mais controle na hora de exportar para o SAP2000.</p><p>Na tela estão as layers que foram utilizadas para o atual trabalho a partir de sua forma, seção</p><p>ou material.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Com as layers definidas o programa foi alterado para o modo 3D movendo esse cubo</p><p>que fica localizado na parte superior da lateral direita do canvas.</p><p>Utilizando os comandos de LINE (L + ENTER) para os frames (barras) e 3DFACE</p><p>(comando que o SAP2000 reconhece como área) para as shells (superfícies) construímos o</p><p>modelo acima com base nas dimensões já informadas anteriormente. Deve se atentar para</p><p>colocar o modelo no eixo 0,0,0 para a exportação.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Feito todas</p><p>as fases anteriormente mostradas, exportamos nosso arquivo. Para isso basta</p><p>usar o comando CTRL + SHIFT + S e irá ser exibida essa janela, onde o modelo deverá ser</p><p>locado em uma pasta, nomeado e para o futuro uso no SAP2000 a seguinte opção deve ser</p><p>marcada acima em Files of type. Em seguida clique em Save.</p><p>8.2 MANIPULAÇÃO DO MODELO NO SAP2000</p><p>Como foi antes explanado, o Software que será utilizado para gerar o comportamento</p><p>da estrutura e assim ser feita uma análise da mesma será o SAP2000, utilizado na disciplina em</p><p>curso do atual trabalho.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Para iniciar essa etapa vamos ao software SAP2000.</p><p>Ao abrir o Software, primeiramente deve-se definir a unidade que vai ser utilizada assim</p><p>como no Software AutoCad, isso pode ser feito no canto inferior direito da janela do programa</p><p>onde a janela acima irá abrir e assim basta escolher as unidades entre as opções listadas.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Com as unidades definidas o desenho feito no AutoCad deve ser importado para o SAP</p><p>clicando em File no canto superior esquerdo da tela, depois em Import na janela que irá ser</p><p>aberta e então a janela acima será exibida onde deve ser selecionada a opção marcada.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Na janela aberta basta buscar o arquivo gerado anteriormente pelo AutoCad e abri-lo.</p><p>Essa janela vai se abrir, no modelo feito ela foi marcada com as opções exibidas acima,</p><p>onde é considerada a altura no eixo Z do programa e as unidades KN, m, C. Após selecionar</p><p>basta clicar em OK.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Nessa janela que abre após concluir a mostrada antes, essas foram as opções marcadas</p><p>para que o programa reconheça como barra ou superfície os objetos a partir de suas layers no</p><p>AutoCad. Após separar o que é barra ou superfície basta clicar em OK.</p><p>O modelo será exibido como mostrado acima.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Foi decidido deixar o modelo da seguinte maneira para manipula-lo da melhor forma,</p><p>para isso o modelo foi colocado no modo 3d, onde está indicado na imagem, retirado o gride</p><p>com o atalho CTRL + D e adicionado a malha das superfícies com o caminho CTRL + W ></p><p>General Options, selecionando a caixa Fill Objects e clicando em OK.</p><p>Com a estrutura em uma melhor visualização foram definidas todas as propriedades e</p><p>cargas estabelecidas anteriormente nesse trabalho, para isso basta clicar em define e selecionar</p><p>o que vai ser definido.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Inicialmente definimos os materiais em Define > Materials, onde se abre essa janela</p><p>mostrada acima, então basta clicar em Add New Material para inserir os materiais.</p><p>Na janela seguinte essas opções foram inseridas para os dois materiais que serão</p><p>utilizados, onde iremos definir as propriedades do concreto retiradas da norma anteriormente e</p><p>selecionaremos um aço padrão normatizado.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>No concreto essa janela se abre onde foram usados todos os valores como os mostrados</p><p>acima no modelo a ser rodado.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Esses foram os materiais utilizados no modelo.</p><p>Após definirmos os materiais definimos as seções de barra em Define > Section</p><p>Properties > Frame Sections, onde se abre essa janela mostrada acima, então basta clicar em</p><p>Add New Property para inserir as seções.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Na janela seguinte essas opções do material da seção e da seção propriamente dita serão</p><p>exibidas, devendo clicar nas opções conforme as seções que serão utilizadas que, onde iremos</p><p>definir as seções conforme escolhidas anteriormente.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Para cada seção é exibida uma janela semelhante a essa onde deve-se nomear a seção,</p><p>definir uma cor para a seção, definir suas dimensões (essas serão conforme pré-estabelecido no</p><p>trabalho) e o material definido antes que vai compor o elemento com a seção a ser definida.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Assim ficaram as seções de barra utilizadas no modelo.</p><p>Definido as seções das barras definimos as seções de superfície em Define > Section</p><p>Properties > Area Sections, onde se abre essa janela mostrada acima, então basta clicar em Add</p><p>New Section com a opção Shell selecionada para inserir a seção.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Nessa janela deve-se nomear a seção, definir uma cor para a seção, definir sua espessura</p><p>(essa será conforme pré-estabelecido no trabalho), o tipo de seção que é Shell - Thin (por ser</p><p>uma superfície com rigidez dentro e fora do plano e Thin por ter espessura fina) e o material</p><p>definido antes que vai compor o elemento com a seção a ser definida.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Assim ficou a seção de superfície utilizada no modelo.</p><p>Após definirmos as seções definimos as cargas em Define > Load Patterns, onde se abre</p><p>essa janela mostrada acima, então basta selecionar o nome da carga e o tipo e após adicionar ou</p><p>modificar para inserir as cargas.</p><p>Assim ficaram as cargas utilizadas no modelo.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Após definirmos as cargas definimos as combinações dessas cargas em Define > Load</p><p>Combinations, onde se abre essa janela mostrada acima, então basta clicar em Add New Combo</p><p>para adicionar as combinações de cargas sendo criadas as combinações assim como já foi</p><p>explicado anteriormente.</p><p>Assim ficaram as combinações de cargas utilizadas no modelo.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Para aplicar coisas que foram ou não definidas para os elementos, é utilizado o menu</p><p>Assign, com os elementos que vão adquirir atributos selecionados previamente.</p><p>Inicialmente, com os nós na ponta inferior dos pilares e bases e na base das rampas,</p><p>deve ser seguido o caminho Assign > Joint > Restrains, onde a janela acima será exibida, sendo</p><p>no modelo que trata o atual trabalho adotado engastes para os pilares e bases e apoios de</p><p>segundo gênero para as bases das rampas.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Os apoios serão exibidos da seguinte forma.</p><p>Para definir as seções de barra com os elementos que vão receber sua respectiva seção</p><p>selecionados, deve ser seguido o caminho Assign > Frame > Frame Sections, onde a janela</p><p>acima será exibida e as seções serão distribuídas para seus respectivos elementos.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Para fazer com que o nome das seções entre outras propriedades suma da tela basta</p><p>clicar no ícone indicado na imagem acima.</p><p>Para definir as seções de superfície com os elementos de superfície selecionados, deve</p><p>ser seguido o caminho Assign > Area > Sections, onde a janela acima será exibida e a seção</p><p>será inserida ao elemento.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Para definir as cargas sobre o guarda corpo segundo determinada antes, com as barras</p><p>superiores do guarda corpo selecionadas, deve ser seguido o caminho Assign > Frame Loads ></p><p>Point, onde a janela acima será exibida e as seguintes informações serão escolhidas segundo o</p><p>modelo.</p><p>As cargas serão exibidas da seguinte forma.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Para definir as cargas sobre as lajes segundo determinadas antes, com as lajes das</p><p>rampas selecionadas, deve ser seguido o caminho Assign > Area Loads > Uniform (Shell), onde</p><p>a janela acima será exibida e as seguintes informações serão escolhidas segundo o modelo.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Para definir as cargas de vento sobre os pilares segundo determinado antes, com as</p><p>barras dos pilares e bases selecionadas, deve ser seguido o caminho Assign > Frame Loads ></p><p>Distributed, onde a janela acima será exibida e as seguintes informações serão escolhidas</p><p>segundo o modelo.</p><p>As cargas de vento serão exibidas da seguinte forma.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Antes de prosseguir com o modelo foram feitas divisões nos elementos para uma</p><p>melhora nos resultados obtidos e correções em objetos mal conectados.</p><p>Para definir as divisões sobre as lajes, com as lajes das rampas selecionadas, deve ser</p><p>seguido o caminho Edit > Edit Area > Divide Areas, onde a janela acima será exibida e as</p><p>seguintes informações serão escolhidas, sendo as divisões feitas a depender das dimensões de</p><p>cada elemento de área.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>As divisões serão exibidas da seguinte forma.</p><p>Para definir as divisões</p><p>entre todos os elementos para gerar conexão, com todo o modelo</p><p>selecionado, deve ser seguido o caminho Edit > Edit Lines > Divide Frames, onde a janela</p><p>acima será exibida e a seguinte informação será escolhida, sendo as divisões feitas em todos os</p><p>encontros.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Então o modelo foi executado para fornecer dados para a análise da estrutura, um dos</p><p>objetivos do atual trabalho e da disciplina em curso.</p><p>9.0 ANÁLISE DOS RESULTADOS</p><p>A análise do modelo deve ser iniciada pela observação da conectividade e frequência</p><p>do modelo, pois são a base para que os outros resultados já possam ser considerados.</p><p>Ao rodar o modelo foi verificado que a conectividade da estrutura estava adequada</p><p>percebendo que os elementos não se desprendiam uns dos outros, e que as conexões causaram</p><p>certa rigidez próximas aos seus encontros principalmente nos apoios, além do movimento</p><p>coordenado da estrutura com os elementos sendo claramente puxados e empurrados.</p><p>Modelo animado</p><p>Ao colocar uma ação modal no modelo pôde-se observar também a frequência da</p><p>estrutura, onde se obteve uma frequência acima de zero, mais especificamente de 2,86178 Hz,</p><p>BELÉM - 2021</p><p>o que indica frequência adequada pelo afastamento de zero significativo como pode-se ver</p><p>abaixo:</p><p>Modelo resultante na frequência indicada</p><p>A partir das análises iniciais foram feitas outras observações, onde verificou-se que a</p><p>combinação considerando a sobrecarga como ação predominante era mais relevante na estrutura</p><p>em seus esforços, o que levou a continuar apenas com a análise dessa combinação.</p><p>Observando as tensões como gradiente na estrutura a partir da combinação de ações</p><p>pôde-se perceber a grande influência que a direção em que a rampa está disposta causa na</p><p>estrutura, visto que cada rampa está em uma direção e trazendo uma possibilidade de colocar</p><p>as duas rampas no sentido em que os esforços são mais adequados aos elementos exigidos, já</p><p>que, por exemplo, o guarda corpo de um dos lados está comprimindo, quando o ideal seria que</p><p>estivesse tracionando. Isso acontece pois um lado está criando esforços na direção em que a</p><p>rapa “puxa” o tabuleiro mais alto, que é a direção do próprio tabuleiro, causando essa</p><p>BELÉM - 2021</p><p>compressão por um momento de inércia que deixo essa parte da estrutura mais rígida, já do lado</p><p>oposto a rampa “puxa” o tabuleiro de forma perpendicular ao mesmo tempo em que tem sua</p><p>estrutura a apoiando nesse mesmo sentindo criando uma situação mais favorável à estrutura,</p><p>como mostrado abaixo:</p><p>.</p><p>O mesmo acontece com as lajes, como mostrado abaixo:</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Seguindo a análise com as reações de apoio as reações foram consideradas adequadas e</p><p>sem tanta dispersão, porém com um pilar que julgou precisar de uma modificação em uma</p><p>situação real, que seria a adição de uma base, pois entre os pilares mais altos ele é o único sem</p><p>base, julgando sua altura a reação de apoio faz sentido nesse contexto. Segue abaixo imagem</p><p>do apoio.</p><p>Avaliando a imagem abaixo pro momento 3-3 devido à combinação de ações, pode-se</p><p>perceber que a estrutura se comporta da forma esperada, com os guarda corpos sofrendo bem</p><p>menos a ação de cargas que os demais elementos e as vigas sendo as mais solicitadas, estando</p><p>elas tracionadas na parte inferior onde estão os maiores vão sem conexão com os pilares,</p><p>principalmente nas rampas e tracionando na parte de cima onde estão conectadas como já se</p><p>esperava.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>Pode-se destacar ainda a viga abaixo que é a que mais está sofrendo tração na parte</p><p>superior, tendo sido analisado como motivo o posicionamento dos pilares, onde há um pilar no</p><p>centro do vão e estando um dos lados do tabuleiro sem pilar, em uma avaliação real poderia ser</p><p>adotado um novo posicionamento de pilar.</p><p>No caso dos pilares, os mais solicitados são os do tabuleiro mais alto como era esperado,</p><p>tendo um comportamento bem natural na análise feita.</p><p>A laje se comportou de forma esperada e sem excessos de tensões a partir da análise do</p><p>momento 1-1 devido à combinação de ações, onde a tração na face superior ocorre onde a laje</p><p>se encontra com as vigas em vãos um pouco maiores longitudinalmente, já que a partir das</p><p>cargas a laje “dobra” em cima das vigas para os lados já que a viga está centralizada, e os pontos</p><p>onde o momento está positivo, ou seja, com tração na face inferior da laje, se concentra nas</p><p>BELÉM - 2021</p><p>pontas, seja por pontos de inflexão ou pelos pilares não estarem nas pontas deixando elas livres</p><p>embaixo, sendo o maior esforço para um dos lados da passarela esse momento positivo</p><p>mostrado abaixo de 19,250695 KN.m.</p><p>Já do lado oposto a maior tenção que será um momento positivo, ocorrerá nesta ponta,</p><p>sendo um momento de 9,45254 KN.m, mostrado abaixo.</p><p>Vale ressaltar que apesar dessas serem as maiores tensões, outras tensões nas pontas</p><p>possuem valores aproximados a esses.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>10.0 CONCLUSÃO</p><p>Levando em consideração tudo que foi apresentado durante o desenvolvimento do</p><p>presente trabalho, concluímos que a correta modelagem e execução das passarelas são de</p><p>extrema importância para melhoria da mobilidade dos moradores de determinada região,</p><p>proporcionando conforto e principalmente segurança. Uma passarela eficaz, com boa</p><p>localização estratégica, que seja arquitetonicamente atrativa e passe segurança, poderia, além</p><p>de direcionar o dinheiro público de uma forma melhor, diminuir os índices de acidentes</p><p>envolvendo pedestres.</p><p>A estrutura em concreto armado, a qual foi modelada a passarela, apresenta várias</p><p>vantagens sobre outras estruturas, como: elevada resistência à compressão e significa à tração,</p><p>custo de manutenção baixo, excelente durabilidade e boa resistência ao desgaste mecânico</p><p>como choques e vibrações, somando-se aos guarda corpos em AÇO ASTM A572 visando</p><p>também a manutenção, durabilidade e segurança.</p><p>Dentre as normas que utilizamos para o projeto da estrutura de concreto armado, estão</p><p>a NBR 6118 (ABNT, 2014) que é considerada uma das normas mais importantes quando se</p><p>trata dos requisitos básicos exigíveis para projetos de estrutura de concreto, tendo como objetivo</p><p>principal garantir a qualidade, eficiência e durabilidade das estruturas a partir dos projetos da</p><p>construção civil e a NBR 14931:2004 também apresenta destaques importantes para garantir</p><p>que seja obtido o resultado final adequado, a NBR 6123 (ABNT, 1988), que informa todos os</p><p>critérios para cálculo da força exercida pelo vento sobre as estruturas, a NBR 7188 (ABNT,</p><p>2013), que apresenta as considerações sobre a carga móvel rodoviária e de pedestres em pontes,</p><p>viadutos, passarelas e outras estruturas, e a NBR 9050 (ABNT, 2020) que dispõe sobre a</p><p>acessibilidade a edificações, mobiliário, espaços e equipamentos urbanos.</p><p>Finalmente, a partir dos conhecimentos adquiridos na disciplina de análise</p><p>computacional, livros e artigos referentes ao tema apresentado e aos cálculos efetuados,</p><p>pudemos chegar nos perfis adequados para a elaboração da estrutura, levando em consideração</p><p>as referidas NBR’s para dimensionamento das seções e vãos apresentados em nossa</p><p>modelagem, a estrutura suporta adequadamente as cargas aplicadas sobre a passarela,</p><p>concluindo assim o projeto de acordo com o modelo proposto com resultado satisfatório.</p><p>BELÉM - 2021</p><p>11.0 REFERÊNCIAS</p><p>ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6123: Forças devidas ao</p><p>vento em edificações. Rio de Janeiro, 1988</p><p>ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14931 - 2004 - Execução de</p><p>Estruturas de Concreto - Procedimento</p><p>ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6123:1988 Forças devidas</p><p>ao vento em edificações: considerações gerais</p><p>ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7188: Carga móvel</p><p>rodoviária e de pedestres em pontes, viadutos, passarelas e outras estruturas;</p><p>ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9050: 2020 - Acessibilidade</p><p>em rampas e escadas;</p><p>Álbum de Projetos - Tipos</p><p>de passarelas para pedestres: volume 2- Memória de cálculo</p><p>DNIT/Dezembro 2020;</p><p>ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8800: Projetos de estruturas</p><p>de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios;</p><p>ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118 Projeto de estruturas</p><p>de concreto - Procedimento</p><p>DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. ISF</p><p>219:Projeto de Passarela para Pedestres. DNIT, 2015;</p>