TCC 2 ADILSON GUILHERME E LARISSA MAYUMI FINAL CTRLP

Prévia do material em texto

CENTRO UNIVERSITÁRIO LUTERANO DE SANTARÉM 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
ADILSON GUILHERME FEITOSA DE OLIVEIRA 
LARISSA MAYUMI PIMENTEL OKADA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MODELAGEM E ANÁLISE ESTRUTURAL FEITA ATRAVÉS DE SIMULAÇÃO 
POR SOFTWARE DO TERMINAL FLUVIAL TURÍSTICO DA CIDADE DE 
SANTARÉM - PA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SANTARÉM 
2018
 
 
ADILSON GUILHERME FEITOSA DE OLIVEIRA 
LARISSA MAYUMI PIMENTEL OKADA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MODELAGEM E ANÁLISE ESTRUTURAL FEITA ATRAVÉS DE SIMULAÇÃO 
POR SOFTWARE DO TERMINAL FLUVIAL TURÍSTICO DA CIDADE DE 
SANTARÉM - PA 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado 
como requisito para a obtenção de grau em 
Bacharel em Engenharia Civil pelo Centro 
Universitário Luterano de Santarém – 
CEULS/ULBRA. 
 
Orientador: Prof. Nadir Pires Martins 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SANTARÉM 
2018 
 
 
ADILSON GUILHERME FEITOSA DE OLIVEIRA 
LARISSA MAYUMI PIMENTEL OKADA 
 
 
 
MODELAGEM E ANÁLISE ESTRUTURAL FEITA ATRAVÉS DE SIMULAÇÃO 
POR SOFTWARE DO TERMINAL FLUVIAL TURÍSTICO DA CIDADE DE 
SANTARÉM - PA 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado 
como requisito para a obtenção de grau em 
Bacharel em Engenharia Civil pelo Centro 
Universitário Luterano de Santarém – 
CEULS/ULBRA. 
 
 
 
Data de apresentação: ___/___/____. 
 
 
 
_______________________________________ 
Nadir Pires Martins 
Prof. do Curso de Engenharia Civil – CEULS/ULBRA 
 
 
_______________________________________ 
Banca avaliadora 
 
 
_______________________________________ 
Banca avaliadora 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico primeiramente a Deus pelo dom da 
vida e por ter me oportunizado realizar esta 
pesquisa, ao meu pai e minha mãe, motivo de 
inspiração e motivação ao longo da vida 
acadêmica. 
 Adilson Guilherme 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico à minha família, amigos e 
professores que contribuíram com o 
desenvolvimento desse trabalho e para meu 
crescimento pessoal e a Deus por iluminar meu 
caminho. 
 Larissa Mayumi 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Ao senhor Deus, que me sustentou e abençoou durante todos esses anos de minha vida, 
pois foram inúmeros os momentos de adversidade e desafios, mas ele sempre me amparou me 
munindo de sua proteção, a ele devo o que sou hoje. 
A minha amada mãe Naime Broni Feitosa, minha maior fonte de inspiração e maior 
incentivadora, pois esteve ao meu lado enfrentando todos as adversidades abdicando de seus 
interesses pessoas em prol de mim. Ao meu amado pai Adilson Lima de Oliveira, que partiu 
dessa vida, durante o período da graduação, mas em vida não mediu esforços para que essa 
realização se tornasse possível, e nos deixou seu exemplo de caráter, honestidade e pai amoroso, 
no qual me inspira todos os dias. Estou alcançando esse degrau, graças a vocês, agradeço pelo 
dom da vida e pelo amor e suporte a mim oferecido, gratidão eterna. 
Aos meus cães Sofia e Tobias, meus fieis e estabanados companheiros, sempre dispostos 
a longas brincadeiras e proporcionando momentos de carinho e alegria, e por de certa forma 
compreender minha ausência longe de casa durante o período de graduação. 
Aos meus avós José Vieira Feitosa e Maria Djanete Feitosa, por contribuir de forma direta 
para esse momento, e por todo a confiança e aposta que depositaram em mim me dando suporte 
para que eu chegasse até aqui. 
Ao meu amigo Leandro Galvão por todo apoio e incentivo dado a mim, sempre me 
apoiando e me ajudando ao longo de todos esses anos e por ter contribuído de forma direta para 
a realização desta pesquisa. As minhas amigas, Victória Antunes, Marilia Chaves e Izabela 
Antunes por todo incentivo, amizade e carinho. Aos meus amigos Arthur Alvarenga, Lukas 
Brito, Armando Menezes, Marcos Torres e Mayumi Okada, pois a amizade foi de suma 
importância ao longo desses anos de graduação, e que essa amizade transcenda a universidade. 
As minhas amigas Vanessa Oliveira, Milena Rosa e Fernanda Viégas, pela gratificante 
companhia e amizade. E ao meu amigo, José Iago, que sempre nos alegrou com sua amizade e 
companheirismo e ter me incentivado e auxiliado para realização deste trabalho. Ao meu amigo 
Janildo Silva Lira, por todo apoio, incentivo e por acreditar em mim em vários momentos de 
dificuldade, pois foi de grande importância para conseguir alcançar meu objetivo. 
Agradeço todos os meus mestres, principalmente aos professores Nadir Martins Pires, 
Manoel Júnior e Hugo Ricardo Aquino que fizeram toda a diferença nesse ano. 
A todos elencados, externo minha gratidão, obrigado! 
Adilson Guilherme Feitosa de Oliveira 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
A Deus que com seu infinito amor e bondade me permitiu chegar até aqui, me sustentou 
durante os momentos difíceis e me fez seguir adiante. 
Aos meus pais, que me permitiram a oportunidade da vida e sempre prezaram a minha 
educação. Minha mãe Heliane de Almeida que sempre esteve ao meu lado durante essa 
trajetória. De modo geral, toda minha família, que esteve presente desde o início dando o 
suporte necessário, em especial meus tios. Agradeço a minha amada avó Riolane de Almeida, 
que foi meu alicerce nas horas difíceis, quando o desânimo falava mais alto, estava presente 
para me incentivar e dizer que eu seria capaz de alcançar meus objetivos, além de vibrar comigo 
a cada conquista. 
Aos amigos que são como irmãos para mim e respeitaram meus momentos de reclusão, 
obrigada pelo carinho. Aos amigos de faculdade que tornaram essa fase da vida menos 
complicada, principalmente àqueles que estavam comigo no final do curso, em especial meu 
parceiro de trabalho Guilherme Feitosa. À Brasilina Melo por sua ajuda no desenvolvimento de 
nossa pesquisa e pelo incentivo e apoio nas matérias mais complicadas da graduação, mesmo 
quando o cansaço falava mais alto. 
Agradeço aos queridos mestres e colaboradores desta instituição, que se dedicaram a 
ensinar e compartilhar todo seu conhecimento. Nosso orientador Nadir Pires, professor Hugo 
Aquino e Manoel Junior, pelo suporte no pouco tempo que lhes coube, por suas correções e 
incentivos que fizeram toda a diferença na orientação de nossa monografia. 
E a todos que contribuíram de forma direta ou indireta para a realização desse sonho. 
 
Larissa Mayumi Pimentel Okada 
 
 
 
RESUMO 
 
Tem-se a análise estrutural como a fase mais importante do projeto de estabilidade, ela consiste 
em obter a resposta da estrutura sob as ações que lhe forem aplicadas, funcionando como uma 
previsão de seu comportamento. Nela são utilizadas todas as teorias relacionadas à física e à 
matemática para calcular os esforços solicitantes nas vigas, pilares e demais peças. O modelo 
computacional, utilizado no desenvolvimento deste trabalho, ocupa o quarto nível de abstração 
no qual a análise estrutural é dividida, antecedido pelo modelo real, modelo estrutural e modelo 
discreto. A modelagem e análise estrutural, realizada através de simulação por software, do 
Terminal Fluvial Turístico da cidade de Santarém-Pa teve como objetivo inicial modelar 
graficamente a estrutura através do Revit – Autodesk, analisar seu comportamento por meio do 
Ansys Workbench, que utiliza o Método dos Elementos Finitos como base, e com isso 
identificar pontos críticos de tensão e deformação na estrutura em questão. A partir de então, 
desenvolveu-se um estudo de caso iniciando-se pelo levantamento das dimensões do terminal, 
para assim inserir os dados geométricos e de carregamento necessários aos softwares citados 
anteriormente. Os resultados gerados neste estudo, considerando o período mais desfavorável 
à estrutura (período de cheia do Rio Tapajós), evidenciaram que mesmo sendo confeccionada 
sem a utilização normativa pertinente e com idade avançada a mesmaresponde de forma 
satisfatória aos carregamentos solicitantes. 
 
Palavras-chave: Análise Estrutural. Modelo Computacional. Software. Terminal. 
 
 
 
ABSTRACT 
 
Structural analysis is considered the most important phase of the stability project. It consists of 
the structural responses to the actions that are applied to it, functioning as a prediction of its 
behavior. Theories related to physics and mathematics are applied in the structural analysis to 
calculate the soliciting efforts in the beams, pillars and other pieces. The computational model, 
used in the development of this work, occupies the fourth level of abstraction in which the 
structural analysis is divided, preceded by the real model, structural model, and discrete model. 
The modeling and structural analysis of the Fluvial Touristic Terminal of Santarém-PA City 
were carried through software simulation. Initially, the dimensions and geometric data of the 
terminal were collected to perform the graphical modeling of the structure through Revit - 
Autodesk software. Next, the behavior of that structure was analyzed on Ansys Workbench 
using the Finite Element Method as the base, and in this way, the critical points of tension and 
deformation were identified in the structure of the Fluvial Touristic Terminal. The results 
generated in this study, considering the flood period of the Tapajós River most unfavorable to 
the structure, demonstrated that despite the construction time and even having been built 
without following the relevant regulations, the Santarém Fluvial Touristic Terminal responds 
satisfactorily to the loading applicants. 
 
Keywords: Structural Analysis. Computational Model. Software. Terminal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1 - Cartão postal do Ano de 1898. ................................................................................ 18 
Figura 2 - Construção e reforma do novo galpão do antigo trapiche no ano de 1931. ............. 19 
Figura 3 - Trapiche 1962, reforma mandato Ubaldo Correa. ................................................... 19 
Figura 4 - Embarcações no ano de 1962................................................................................... 20 
Figura 5 - Esquema de eixos na madeira. ................................................................................. 22 
Figura 6 - Ciclo de vida de um projeto utilizando o BIM. ....................................................... 26 
Figura 7 - Criação automática 3D a partir de um plano 2D. .................................................... 27 
Figura 8 - Imagem renderizada direto no Revit (realidade virtual). ......................................... 28 
Figura 9 - Ações dos ventos em edificações. ........................................................................... 31 
Figura 10 - Carregamentos, engates e malha de elementos fintos............................................ 33 
Figura 11 - Deformação de um elemento triangular de primeira ordem e seus e seus eixos em 
cada Nó. .................................................................................................................................... 33 
Figura 12 - Comparativo de caso de primeira e segunda ordem. ............................................. 34 
Figura 13 - Malha de elementos finitos. ................................................................................... 37 
Figura 14 - Malha sob efeito de tensão e deslocamento. .......................................................... 37 
Figura 15 - Direção do fluxo de tensões. .................................................................................. 38 
Figura 16 - Esquema de cores representando os pontos de tensão e deslocamento. ................ 39 
Figura 17 - Representação em cores das ações normais X e Y. ............................................... 39 
Figura 18 - Fachada Norte do Terminal fluvial. ....................................................................... 42 
Figura 19 - Trecho escolhido para modelagem e análise. ........................................................ 42 
Figura 20 - Peça pilar................................................................................................................ 44 
Figura 21 - Peça travamento. .................................................................................................... 44 
Figura 22 - Peça vigas. ............................................................................................................. 45 
Figura 23 - Peça assoalho deck. ............................................................................................... 45 
Figura 24 - Locação de pilares. ................................................................................................ 46 
Figura 25 - Fachada Norte do terminal de acordo com os Níveis. ........................................... 47 
Figura 26 - Locação de Vigas Nível 1. ..................................................................................... 47 
Figura 27 - Locação das Vigas Nível 2. ................................................................................... 48 
Figura 28 - Locação das Vigas Nível 3. ................................................................................... 48 
Figura 29 - Modelagem de peças de travamento. ..................................................................... 49 
Figura 30 - Vista Superior do Deck. ......................................................................................... 49 
Figura 31 - Vista de locação de guarda corpo. ......................................................................... 50 
Figura 32 - Integração entre as peças geradas pelo Revit......................................................... 50 
Figura 33 - Geometria final do terminal fluvial. ...................................................................... 51 
Figura 34 - Exportação para ACIS (SAT). ............................................................................... 51 
Figura 35 - Seleção de plug-in de análise estrutural estática. ................................................... 52 
Figura 36 - Sequência de processo de análise. ......................................................................... 53 
Figura 37 - Criação do material no Ansys. ............................................................................... 54 
Figura 38 - Eixo de importação da geometria para o Ansys. ................................................... 55 
Figura 39 - Realização da malha de elementos. ....................................................................... 56 
 
 
Figura 40 - Estrutura discretizada (malha). .............................................................................. 56 
Figura 41 – Colocação dos apoios nos pilares. ......................................................................... 58 
Figura 42 – Lado da estrutura fixado........................................................................................ 59 
Figura 43 – Valores mínimos das cargas verticais. .................................................................. 59 
Figura 44 – Direção do carregamento de água na estrutura. .................................................... 60 
Figura 45 - Aplicação dos carregamentos na estrutura. ........................................................... 61 
Figura 46 - Deformação total da estrutura. ............................................................................... 63 
Figura 47 - Locais com ocorrência de maiores deslocamentos. ............................................... 63 
Figura 48 - Ausência de travamentos na parte frontal. ............................................................. 64 
Figura 49 - Movimentação da estrutura. ................................................................................... 64 
Figura 50 - Movimentação da estrutura. ................................................................................... 65 
Figura 51 - Imagem in locoda ruptura das vigas. .................................................................... 65 
Figura 52 - Deformação devido a flexão na viga V75. ............................................................ 66 
Figura 53 - Movimentação da estrutura .................................................................................... 66 
Figura 54 - Deformação total pilar P5. ..................................................................................... 67 
Figura 55 - Variação de energia mecânica na estrutura............................................................ 68 
Figura 56 - Ocorrência de tensões de deformação. .................................................................. 68 
Figura 57 - Presença de esforços de tração e compressão em uma mesma viga. ..................... 69 
Figura 58 - Tensão de tração e torção em vigas. ...................................................................... 69 
Figura 59 - Análise de tensão elástica por cisalhamento. ......................................................... 70 
Figura 60 - Tensões de esforço cortante na base dos pilares.. .................................................. 70 
Figura 61– Presença de fendas e utilização de “camisas” nos pilares. ..................................... 71 
Figura 62 – Análise de deformação por flambagem................................................................. 72 
Figura 63 – Movimento de flambagem no pilar P6. ................................................................. 73 
Figura 64 - Deformação por flexão pilar P6. ............................................................................ 74 
Figura 65 -Concentração de esforços cortantes na base do pilar P6. ....................................... 75 
Figura 66 - Concentração de energia na base dos pilares. ........................................................ 76 
Figura 67 - Tensão normal no pilar P6. .................................................................................... 76 
Figura 68 - Flecha de deformação na viga V75........................................................................ 77 
Figura 69 - Esforços cortantes na extremidade dos apoios. ..................................................... 77 
Figura 70 - Concentração de tensão no centro da peça. ........................................................... 78 
Figura 71 - Ponto máximo de tensão normal na extremidade do apoio 1. ............................... 78 
 
 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
Quadro 1 - Resumo dos modelos. ............................................................................................. 36 
Quadro 2 - Dimensões das peças do terminal........................................................................... 43 
Quadro 3 -- Altura dos níveis de trabalho no projeto. .............................................................. 46 
Quadro 4 - Propriedade da madeira Maçaranduba (Manikara huberi). .................................... 53 
Quadro 5 - Características da malha de elementos finitos. ...................................................... 55 
Quadro 6 - Tipos e quantidades de elementos da malha. ......................................................... 57 
Gráfico 1 – Relação de elementos hexaedros e tetraedros. ...................................................... 57 
Quadro 7 - Carregamentos considerados na análise. ................................................................ 60 
Quadro 8 - Limite de proporcionalidade da Maçaranduba. ...................................................... 67 
Gráfico 2 – Deformação dos pilares da fachada frontal ........................................................... 74 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE SIGLAS 
 
BIM – Building Information Modeling – Modelagem de Informações da Construção 
CAD – Computer Aided Design 
2D – Objeto Bidimensional 
3D – Objeto Tridimensional 
EUA – Estados Unidos da América 
NBR – Norma Brasileira 
MEF – Método Dos Elementos Finitos 
CAE – Engenharia Auxiliada por Computadores 
IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas 
COPANT – Comissão Pan-Americana de Normas Técnicas 
LP – Limite De Proporcionalidade 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 16 
2 HISTÓRICO DO TERMINAL FLUVIAL TURÍSTICO DE SANTARÉM ................. 18 
3 MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO ................................................... 21 
4 MODELAGEM COMPUTACIONAL UTILIZANDO A TECNOLOGIA BIM .......... 23 
4.1 Benefícios de utilização do sistema BIM ........................................................................ 24 
4.2 Revit autodesk ................................................................................................................... 26 
5 ANÁLISE ESTRUTURAL COMPUTACIONAL ........................................................... 29 
5.1 Parâmetros para a concepção de sistemas estruturais .................................................. 30 
5.2 Análise estrutural pelo método dos elementos finitos (MEF) ....................................... 32 
5.2.1 Critérios de qualidade da malha ...................................................................................... 33 
5.2.2 Etapas de aplicação do MEF ........................................................................................... 34 
5.2.3 Variações dos modelos do MEF ...................................................................................... 35 
5.2.4 Exemplo prático ............................................................................................................... 36 
5.3 Software de análise estrutural por Elementos Finitos .................................................. 40 
5.3.1 Ansys workbench ............................................................................................................ 40 
6 METODOLOGIA ................................................................................................................ 41 
6.1 Caracterização do estudo ................................................................................................. 41 
6.2 Local da pesquisa .............................................................................................................. 41 
6.3 Cronologia dos procedimentos ........................................................................................ 41 
6.3.1 Levantamento das dimensões do terminal ....................................................................... 41 
6.3.2 Roteiro de modelagem no Revit Autodesk 2015 ............................................................. 43 
6.3.3 Análise pelo Ansys Workbench ...................................................................................... 52 
6.3.3.1 Tipo de análise .............................................................................................................. 52 
6.3.3.2 Definição do material ................................................................................................... 53 
6.3.3.3 Importação da geometria .............................................................................................. 54 
6.3.3.4 Aplicação da malha de elementos finitos ..................................................................... 55 
6.3.3.5 Condições de contorno ................................................................................................. 57 
6.3.3.5.1 Tipos de apoio ........................................................................................................... 58 
6.3.3.5.2 Carregamentos atuantes ............................................................................................. 59 
6.3.3.6 Apresentação de resultados .......................................................................................... 61 
7 RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................................ 62 
7.1 Análise estrutural .............................................................................................................62 
7.1.1 Deformação total da estrutura.......................................................................................... 62 
 
 
7.1.2 Análise de tensão Von Mises........................................................................................... 66 
7.1.3 Tensão elástica de cisalhamento ...................................................................................... 69 
7.1.4 Análise de flambagem axial ............................................................................................ 71 
7.1.5 Análise individual de peças de maior deformação .......................................................... 73 
7.1.5.1.1 Pilar P6 ...................................................................................................................... 74 
7.1.5.1.2 Viga V75 ................................................................................................................... 77 
8 CONCLUSÃO ...................................................................................................................... 79 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 80 
 
 
16
1 INTRODUÇÃO 
 
Estudos descrevem que antigamente não existiam recursos computacionais para a 
avaliação de projetos estruturais elaborados, as análises eram feitas de forma manual, o que 
tornava o processo demorado, exaustivo e com grande probabilidade a erros (ANNA, NUNES 
e GOMES, 2009). Com isto, e com o crescente avanço das cidades demandou a criação de 
projetos estruturais cada vez mais complexos que não poderiam ser avaliados seguindo os 
métodos tradicionais, esse fato desenvolveu a necessidade do avanço tecnológico das 
ferramentas computacionais para análise do comportamento das estruturas (MOÇO, 2015). 
 Azevedo (2003) descreve que atualmente o mercado possui uma grande disponibilidade 
de softwares, com a competência de simular o comportamento de estruturas já existentes ou 
analisar antes mesmo de sua construção, assim podendo avaliar e solucionar prováveis 
problemas de forma antecipada. 
 Esses procedimentos empregados pelos softwares de simulação utilizam o Método dos 
Elementos Fintos como programação de cálculo (MOÇO, 2015). Segundo Lotti et al., (2006), 
sanciona elucidando sobre o método, que consiste em um procedimento matemático, 
computacional utilizado devido a sua eficiência e aplicabilidade nas diversas áreas das 
engenharias, sendo utilizado para analisar tensões e deslocamentos. 
No âmbito da engenharia civil, muitas estruturas são confeccionadas utilizando madeira 
como material estrutural, pois de acordo com Serra (2012) é um material que possui 
propriedades mecânicas superiores a outros materiais empregados na construção e pode ser 
encontrado de forma fácil na natureza. 
O município de Santarém dispõe de um Terminal Fluvial Turístico, popularmente 
conhecido como “Trapiche”. O terminal é uma estrutura portuária construída em madeira e é 
um dos importantes cartões postais e está situado na orla da cidade. 
 Corroborando, Santos (1999) descreve acerca do valor histórico, do tipo de construção 
em madeira e da idade da edificação de aproximadamente 128 anos, que inicialmente foi criado 
para atracação de embarcações a vapor que chegavam ao local, ocasionando forte impacto no 
desenvolvimento econômico da cidade por importar e exportar cargas e transportar passageiros 
para diversos lugares. 
Na década de 70 o local perdeu sua finalidade de porto, permanecendo apenas como um 
ponto turístico. Em 2006 o terminal foi reformado parcialmente e passou a funcionar como uma 
feira de artesanato e um restaurante, onde recebe diariamente um grande quantitativo de 
pessoas. 
 
 
17
Todavia, a reforma foi executada sem uso de um projeto estrutural elaborado por um 
profissional da engenharia, assim deixando de garantir um bom funcionamento mecânico da 
estrutura, oferecendo a população um local contestável no que se refere a sua segurança. 
Semestralmente obedecendo ao período de vazante e enchente do Rio Tapajós, a 
edificação passa por vistoria da Defesa Civil, juntamente com o Corpo De Bombeiros, para 
verificar se a ação da forte correnteza causou algum dano à estrutura do terminal. Entretanto, 
essa avaliação conta apenas com uma inspeção visual, não utilizando de métodos técnicos da 
engenharia para uma análise precisa de sua efetividade. 
Consoante a isto, surge a proposta de um estudo de caso, em que se utiliza de 
procedimentos de análise do campo da engenharia, onde faz uso de ferramentas de análise 
matemática, através de simulação computacional buscando averiguar se a estrutura corresponde 
de forma favorável as solicitações mecânicas na qual é submetida e atestar quanto sua 
viabilidade estrutural a fim de garantir a plenitude da edificação e a segurança de seus 
frequentadores. 
 
 
 
18
2 HISTÓRICO DO TERMINAL FLUVIAL TURÍSTICO DE SANTARÉM 
 
Segundo SANTOS (1999, p. 306 a 307) o primeiro trapiche foi construído em 28 de 
agosto de 1883 pelo pastor norte-americano Thomas H. Henington (1830-1894) que era mais 
conhecido como "padre americano". Henington deu início à obra de construção de um trapiche 
de serviço. A ponte e respectivo galpão foram concluídos em 15 de novembro de 1884, mas foi 
inaugurado no dia 07 de janeiro de 1885 quando atracou o primeiro navio. 
 
Figura 1 - Cartão postal do Ano de 1898. 
 
Fonte: Ignácio Neto (2018) 
 
No ano de 1931, segundo a nota publicada pelo jornal local Gazeta do Norte, a população 
pediu para o então prefeito municipal Idelfonso Almeida a necessidade de melhoria do trapiche 
construído por Henington. Como mostra a figura 2. 
 
 
 
19
Figura 2 - Construção e reforma do novo galpão do antigo trapiche no ano de 1931. 
 
Fonte: Blog do Ignácio Neto 
 
No ano de 1962, no mandato do então prefeito Ubaldo Corrêa, o trapiche foi novamente 
reformado para que assim pudesse receber embarcações de grande porte (como mostra as 
figuras 3 e 4), já que neste mesmo ano sua estrutura havia sido ameaçada por uma grande 
enchente, de fortes correntezas, (IGNACIO NETO, 2018). 
 
Figura 3 - Trapiche 1962, reforma mandato Ubaldo Correa. 
 
Fonte: Ignácio Neto (2018) 
 
 
 
20
Figura 4 - Embarcações no ano de 1962. 
 
Fonte: Ignácio Neto (2018) 
 
Segundo o texto publicado pelo Jornal do Baixo Amazonas no ano de 1979, com a 
construção do Porto da Vera Paz, feito para que navios de grande e pequeno porte aportassem, 
fez com que o trapiche encerrasse seu funcionamento como porto de embarque de cargas e 
passageiros, assim se transformando em um lugar exclusivamente turístico. Assim o trapiche 
passou a se chamar: Terminal Fluvial Turístico de Santarém. 
 
Desativado com a inauguração do moderno porto construído na Vera Paz, também 
lembrada apenas na Canção de Minha Saudade dos irmãos FONSECA, onde se erguia 
o imponente monumento de madeira ao progresso Santareno, contrariando a 
expectativa de tantos quantos quiseram vê-lo transformado num centro turístico (com 
lojas de artesanato e restaurante especializados em pratos regionais), surge um vazio 
nostálgico, a lembrar seus momentos de glória que se hão de enumerar ao escrever a 
história desta terra, destacando a faina insana, a braços de caboclos fortes, num vai-e-
vem de formigas trabalhadeiras, que constituíram por tanto tempo um espetáculo à 
parte, no serviço de embarque e desembarque de cargas dos navios que aqui 
aportavam (Ignácio Neto, 2018, Jornal do Baixo Amazonas, 1979). 
 
 
 
21
3 MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO 
 
A madeira foi um dos primeiros materiais a serem dominados pelo homem, e foi usada 
no princípio para diversas finalidades, desde armas e construções de abrigos. Até os tempos 
atuais, a madeira é um dos materiais mais utilizados, pois se encontra de forma abundante na 
natureza, e pela vasta aplicabilidade para diversos fins, como construção de edificações 
(MELLO, 2007). 
Bauer(1994) descreve a respeito dos atributos desse material e sua relevância discutindo 
a respeito de particularidades que dificilmente são encontradas em outros materiais. Porém no 
Brasil, a madeira é usada com mais frequência de forma temporária na construção civil, 
utilizada para escoramentos e fôrmas de vigas e pilares. 
Serra (2012) discorre a respeito das propriedades da madeira definindo que o material 
tem capacidade de suportar sobrecargas de curta duração sem nenhum efeito nocivo, além de 
possuir baixo peso e baixo consumo energético para o seu processamento. Complementando, 
Bauer (1994) a descreve como um material que naturalmente apresenta boas características 
mecânicas para ser utilizada na construção, pois resiste a esforços tanto de tração como de 
compressão além de resistência na flexão, assim possuindo resistência a choques e cargas 
dinâmicas, absorvendo impactos que dificilmente seriam absorvidos por outros materiais. 
Pfeil (1994) discorre afirmando que a composição varia de acordo com seu tipo e espécie. 
Bauer (1994) afirma que a madeira é formada por celulose, holocelulose, lignina e extrativos. 
A diferença de organização destes componentes caracteriza a variação e diversidade das 
características morfológicas do material. 
Para Pfeil (1994), a caracterização de suas propriedades é de grande relevância porque 
influencia significativamente no desempenho estrutural e mecânico do material. Tendo isto, 
Bauer (2005) a define como um material anisotrópico, ou seja, sua resistência varia de acordo 
com a posição e a disposição de suas fibras, pois pode apresentar reações nas 3 direções: 
longitudinal, radial e tangencial, como mostra a figura 5. 
 
 
 
22
Figura 5 - Esquema de eixos na madeira. 
 
Fonte: Serra (2012) 
 
A madeira é um material orgânico, desta forma, está sujeita à decomposição da sua 
estrutura molecular, o contato direto com ações degenerativas do tempo e fatores relacionados 
à umidade excessiva o que provoca a desintegração de sua estrutura molecular devido à ação 
de agentes químicos, físicos, mecânicos e biológicos (MELLO, 2007). 
Os constantes ciclos de umidificação e secagem de grande proporção também podem 
ocasionar aparecimento de fendas e fissuras nas peças. Serra (2012) descreve que, apenas a 
umidade não é o principal fator de degradação, pois sua variação dimensional pode ser 
reversível, mas, no entanto, caso a durabilidade natural da madeira seja baixa, a estrutura fica 
vulnerável ao ataque biológico de fungos e/ou térmitas. 
Segundo a publicação na revista Madeira: Arquitetura e Engenharia (2000) devido as suas 
características mecânicas naturais, as edificações feitas em madeira dificilmente apresentam 
problemas estruturais, mas, no entanto, por conta dos agentes naturais climáticos e biológicos, 
devido ao tempo, fazem com que suas propriedades estruturais se alterem causando assim falhas 
mecânicas na estrutura. 
Brito (2014) também ressalta que as intempéries que atingem a madeira ocasionam na 
perda de massa da mesma devido às fissuras e organismos que passam a decompor a peça, 
ocasionando assim diminuição de seção e consequentemente a perda de seus atributos 
mecânicos. 
 
 
 
23
4 MODELAGEM COMPUTACIONAL UTILIZANDO A TECNOLOGIA BIM 
 
Nos últimos anos a forma de elaboração de projetos vem se modernizando trazendo novas 
tecnologias e melhorando a forma de projetar. Anteriormente, para projetar se fazia uso de 
pranchetas que usavam papel opaco para a sua utilização translúcida, esse processo tornava o 
trabalho do projetista maçante e demorado e com muitas probabilidades de erro, além de possuir 
pouco nível de detalhes, o que dificultava o processo de execução (PIZA, 2017). 
A chegada dos computadores transformou os métodos de trabalho e junto com eles vieram 
as ferramentas de software CAD 2D (Computer Aided Design) que proporcionou aos projetistas 
uma ferramenta de trabalho eficiente com melhoria no detalhamento. O CAD funciona de forma 
2D com a inserção de linhas, pontos e textos em um espaço virtual (PIZA, 2017). 
 Candido (2011) descreve que as ferramentas de CAD não revolucionaram as formas de 
projetar, a mudança foi apenas o meio onde era desenvolvido passando do papel para o 
computador. 
Para Piza (2017) uma ferramenta que atenda as demandas de um projeto requer um 
modelo que tenha a capacidade de estabelecer uma ligação de diversas partes da obra de forma 
que todas essas informações interajam entre si em um único repositório. 
Os projetos cada vez mais exigem modelos mais complexos, elaborados, que exigem uma 
melhor representação, e as ferramentas de CAD se tornaram insuficientes para coordenar as 
informações causando incompatibilização entre o projeto e os levantamentos de quantitativos, 
que na maioria das vezes não condizem com a realidade (CANDIDO, 2013). 
O ano 2000 trouxe a inovação da tecnologia BIM (Building Information Modeling – 
Modelagem de Informações da Construção), no qual engloba a automatização e melhoria na 
concepção de projetos. O BIM é um conjunto de processos e tecnologias que agregados tem a 
capacidade para gerar projetos de edificações ou instalações, reproduzir e ensaiar seu 
desempenho ainda em fase de produção, fazendo uso de uma plataforma digital em todo seu 
ciclo de elaboração, permitindo assim a simulação de todos os dados do projeto e suas 
especificações de forma inteligente (CATELANI, 2016). 
 De acordo com o mesmo autor essa é uma tecnologia que não é considerada nova, pois 
ferramentas similares já eram usadas para as indústrias automobilísticas, montagens em alto-
mar e aviação. A adequação ao uso na construção civil que é um fato recente devido a facilidade 
de aquisições de softwares. Já Coelho (2008) relata que o BIM se tornou uma tecnologia muito 
abrangente e, com inúmeros segmentos para as mais diversas áreas de atuação com 
 
 
24
características bem distintas a cada área, proporcionando uma modelagem e visualização de 
forma tridimensional. 
O BIM é uma tecnologia que engloba diversas áreas e se tornou mais acessível 
recentemente, porém para ser considerado BIM não basta somente efetuar representações em 
3D, é necessário que essas representações sejam por meio de objetos paramétricos condizentes 
com a realidade e que interajam perfeitamente com as demais partes integrantes do projeto 
(CASTELANI, 2016). 
O mesmo autor afirma que embora os modelos tridimensionais possam apresentar 
bastante semelhança com os objetos criados pela tecnologia BIM, eles não possuem as 
definições paramétricas necessárias para a coordenação e atualização automática entre as 
diversas partes integrantes do projeto, ou seja, caso o projetista faça alguma alteração de 
informação, ela será refletida de forma automática a todos os componentes do projeto e a todas 
as formas de atualização. 
 
4.1 Benefícios de utilização do sistema BIM 
 
Piza (2017) define essa tecnologia como sendo uma ferramenta excelente para o 
gerenciamento e controle de projetos, pois possibilita a simulação do produto final permitindo 
a visualização de eventuais erros e permitindo uma solução adiantada. 
 
O conceito BIM é embasado, essencialmente, em uma metodologia de troca e 
compartilhamento de informações durante todas as fases do ciclo de vida de uma 
edificação (projeto, construção, manutenção, demolição e reciclagem), ao permitir 
explorar e estudar alternativas desde a fase conceitual de um empreendimento, 
mantendo o modelo final atualizado até à sua demolição. Com efeito, o BIM é uma 
base de dados lógica e consistente, com toda a informação da edificação, constituindo 
um repositório de dados e conhecimentos partilhado durante todo o ciclo de vida do 
empreendimento (COLOMBO, 2014, p 8). 
 
Os softwares que compartilham desse sistema permitem uma maior confiabilidade e 
segurança a arquitetos e engenheiros, pois o profissional tem uma plataforma completa para o 
seu trabalho desde a fase deconcepção do projeto até a estimativa de custo do valor total de 
forma exata, incluindo o levantamento do material e mão de obra necessários ao seu projeto. 
Corroborando Candido (2013) afirma que o conceito de BIM surge como uma das 
principais características a interação entre as partes melhorando a coordenação do conjunto. 
Com isto, essa tecnologia propõe um sistema de levantamento de custos e quantitativos de 
forma precisa, quando comparado a métodos tradicionais. 
 
 
25
O mesmo autor descreve áreas em que em que o BIM obteve resultados satisfatórios 
aplicados em países como EUA e Europa, entre eles estão: 
a) geração de quantitativos mais precisos de materiais e serviços; 
b) análise de diversos cenários de um projeto do ponto de vista do custo e do 
planejamento; 
c) compatibilização de projetos; 
d) planejamento e controle da produção; 
e) identificação de conflitos entre atividades; 
f) estudos do canteiro de obras do ponto de vista da logística e da segurança. 
Piza (2017) sustenta que os softwares que compartilham dessa tecnologia têm a 
capacidade de identificar eventuais interferências entre seus componentes, e adverte ao usuário 
todas as incompatibilidades encontradas além de apontar o local exato do problema. 
Piza (2017) deixa claro que o BIM se tornou a ferramenta de modelagem essencial para 
os projetistas de diversas áreas, possibilitando um projeto de forma mais completa e menos 
suscetível a erros devidos sua plataforma de trabalho paramétrica. 
 Catelani (2016) apresenta o BIM como sendo o ensaio da obra no computador devido 
suas simulações envolvendo todos os parâmetros. Nas obras, constantemente acorrem 
mudanças que podem ser acompanhadas pelo sistema, proporcionando uma menor incidência 
e o impacto dessas modificações. 
Colombo (2014) contribui mencionando que a tecnologia agrega aos projetos 
informações completas de relevo, solo, hidrografia, incidência solar e ventos que atingem a 
edificação. Todas essas informações podem ser armazenadas em um único ficheiro de arquivo. 
Como já citado, com a possibilidade de simulação das mais diversas etapas do projeto é 
possível uma gestão e integração de forma mais eficiente e ágil desde o projeto à demolição. 
Todas essas vantagens e facilidades só podem oferecer um desempenho adequado se os dados 
e informações forem lançados de forma correta. 
Candido (2013) apresenta uma imagem representativa (figura 6) do ciclo de produção de 
um empreendimento que leva desde o projeto até o fim de sua vida útil. 
 
 
26
Figura 6 - Ciclo de vida de um projeto utilizando o BIM. 
 
Fonte: Colombo (2014) 
 
4.2 Revit Autodesk 
 
O Revit é um software com uma vasta aplicabilidade para serviços de arquitetura e 
engenharia, realiza modelagens geométricas tridimensionais associadas de forma paramétrica e 
abrange um sistema completo de documentação do projeto que engloba todas as fases do 
processo (QUEIROZ, 2013). 
Coelho (2008) corrobora evidenciando a base do sistema do software, onde o mesmo 
utiliza a plataforma BIM (Building information modeling) que disponibiliza dados acerca do 
projeto, escopo, quantidades e etapas do projeto quando necessárias, de forma simultânea. 
O Revit coleta informações sobre o projeto de construção e as repassa para as demais 
representações deste projeto de forma coordenada e automática, qualquer parte que seja alterada 
será repassada para as demais e ambas se comunicarão durante toda a etapa de criação, 
constituindo assim o chamado mecanismo de alteração paramétrica (COELHO, 2008). 
 O programa vem sendo o principal e mais completo software para o uso da tecnologia 
BIM, pois seus elementos ou “famílias” (arquivos no formato *rfa incorporados ao programa), 
possuem propriedades e comportamentos fixos podendo apenas variar valores. Essas famílias 
possuem uma linguagem de programação simples e podem ser adequados a qualquer situação 
apenas trocando esses valores, funcionando assim de maneira inteligente (RUSCHEL E 
CRESPO, 2007). 
 
 
27
Muitos softwares de modelagem BIM possuem plataformas especificas apenas para uma 
modalidade de trabalho (elétrico, hidráulico, estrutural e arquitetônico) o que torna a maioria 
um tanto limitada. O Revit se destaca por possuir uma plataforma multidisciplinar que engloba 
todos os segmentos em um único programa, agregando ao projeto uma documentação mais 
completa e reduzindo o maçante trabalho de compartilhamento com outros programas, 
proporcionando assim menores chances de erros (AUTODESK, 2018). 
A modelagem funciona de forma em que ao criar um elemento em um plano bidirecional, 
automaticamente é gerado um modelo em um plano tridimensional, permitindo uma 
visualização em tempo real do empreendimento ao ser projetado, assim como suas planilhas de 
materiais e quantitativos que se atualizam de forma automática a qualquer mudança no projeto, 
descartando erros provenientes de alterações no desenho (figura 7). 
 
Figura 7 - Criação automática 3D a partir de um plano 2D. 
 
Fonte: disponível e Google imagens adap. 
 
Piza (2017) destaca a capacidade de criação de realidade virtual obtendo imagens 
renderizadas e passeios virtuais de alta qualidade dos projetos, junto com análises de incidências 
solares de acordo com a região e terreno de realização da obra. Essas funções são fundamentais 
para a interação do cliente com o futuro empreendimento (figura 8). 
 
 
 
28
Figura 8 - Imagem renderizada direto no Revit (realidade virtual). 
 
Fonte: Página Autodesk, 2018. 
 
O software possui um sistema de integração direta com programas de análise estrutural 
auxiliando a verificação da estrutura dando mais apoio e confiabilidade à estrutura, analisando 
o dimensionamento das peças estruturais e verificando sua funcionalidade. 
 
 
 
29
5 ANÁLISE ESTRUTURAL COMPUTACIONAL 
 
Segundo Brito (2007) a população mundial cresce cada vez mais em ritmo acelerado e 
desordenado, e a falta de espaços para moradias e comércios nas grandes cidades tem sido o 
fator primordial para que a busca pela construção de edifícios verticais seja praticada. 
Stehling (2005) descreve a respeito do histórico da construção de edificações verticais, 
que teve início por volta do século XIX e ao longo dos anos a técnica vem sendo aprimorada. 
Com o rápido avanço da tecnologia e do desenvolvimento de técnicas e métodos de construção, 
engenheiros e arquitetos puderam ousar com edificações cada vez mais complexas. O mesmo 
autor aborda como exemplo as Petronas Towers em Kuala Lumpur, a Sears Tower em Chicago, 
o Empire State Building em New York, a Nina Tower em Hong Kong, Burj Kalifa em Dubai 
dentre outras. 
Esses monumentos são símbolos de uma engenharia moderna que tende a crescer no 
mesmo ritmo que a tecnologia avança, assim possibilitando aos engenheiros e arquitetos uma 
ousadia maior ao projetar estruturas cada vez mais elaboradas. 
Cada prédio, porto ou casa construída conta com um sistema estrutural responsável por 
sustentar a edificação. Corroborando, Taranath (1988) aborda que o sistema estrutural deve ser 
escolhido e elaborado com muita cautela, pois deve agregar eficiência e ser economicamente 
viável. O sistema estrutural é responsável por suportar uma série de ações atuantes na 
edificação, incluindo cargas externas, e estão sujeitos a diversos tipos de tensões e deformações, 
como: cisalhamento, flambagem, torções, momentos fletores, deslocamentos laterais e 
gravitacionais. Portanto, para a elaboração do projeto as peças devem ser dimensionadas e 
projetadas a fim de resistir a todos esses fenômenos. 
O dimensionamento errôneo na concepção do projeto estrutural é responsável por 
diversas formas de patologias, alcançando até o colapso total da estrutura, por conta de não 
resistirem as tensões e deformações causadas pelos carregamentos (VITÓRIO, 2003). 
Antes de um projeto ser levado à execução em campo, se faz necessário analisá-lo para 
que seobtenha total convicção de que suas peças terão a capacidade de resistir às solicitações 
mecânicas na qual serão submetidas. 
Após a definição do sistema estrutural, elabora-se um modelo computacional para melhor 
representar a estrutura real. A princípio, todo modelo é simplificado, uma vez que não 
representa exatamente a realidade. O grau de simplificação de um modelo está diretamente 
ligado ao número de hipóteses simplificadoras adotadas. Este método é descrito pelo autor 
como análise modal (AMADOR, 2007). 
 
 
30
Stehling (2005) ainda cita que os recursos e computadores disponíveis no passado, não 
permitiam que métodos de análise estruturais mais sofisticados fossem executados, devido à 
alta demanda de informações, tempo de processamento, dificuldade de preparação dos dados 
de entrada e na interpretação de dados de saída, todavia com o avanço tecnológico e a oferta de 
computadores com alta capacidade de processamento de dados e o aprimoramento de softwares 
de análise estrutural, tornou-se possível a elaboração de modelos estruturais com grande 
complexidade. 
 
5.1 Parâmetros para a concepção de sistemas estruturais 
 
As contribuições de Valle; Rovere e Pillar (2013) acerca de estruturas descreveram que é 
o conjunto formado por elementos estruturais que garantem a estabilidade de uma edificação. 
Com isto, a NBR 6118 de 2014 apresenta que os sistemas estruturais são a composição de 
elementos mais simples, e que esses elementos são responsáveis por transferir as ações até os 
sistemas de apoio. Os mesmos pesquisadores ainda complementam em seu estudo, explicando 
que para elaboração de um projeto estrutural a análise comportamental da estrutura determina 
parâmetro que levam ao modelo estrutural, esses parâmetros são o que definem o tipo e modelo 
mais adequado, podemos citar de acordo com os autores: 
a) análise do projeto arquitetônico; 
b) carregamentos atuantes; 
c) material. 
Valle; Rovere e Pillar (2013) prosseguem explanando que os carregamentos são divididos 
em permanente e variável, onde os carregamentos permanentes são relacionados ao peso 
próprio das peças, paredes ou qualquer outro tipo de objeto ou carga fixa ao local, enquanto que 
as variáveis são definidas em acidental e efeitos de vento. 
A NBR 6118 do ano de 2014 define que os carregamentos variáveis acidentais devem ser 
previstas na elaboração do projeto e tem como causas os efeitos de vento e da ação de 
carregamentos provenientes da água em casos de edificações em rios. Com isto, a NBR 6123 
de 1988 que trata de conceitos específicos relacionados a ações de ventos em estruturas, 
descreve que as forças sobre edificações dependem muito do método e do desenvolvimento da 
construção, esse tipo de variável não ocorrerá durante um curto período de tempo, onde geram 
uma série de forças estáticas na edificação. 
Validando Vigeta (2017) pondera que toda construção é tida como um obstáculo para as 
massas de ar, onde as edificações impedem e desviam o vento ocasionando a formação de 
 
 
31
energia cinética e pressão positiva e negativa. Com isto, acarretando esforços laterais dinâmicos 
(Figura 9). Os ventos apresentam variabilidade de intensidade, podendo ser fortes ou de 
natureza mais passiva. 
 
Figura 9 - Ações dos ventos em edificações. 
 
Fonte: Vigeta (2017) 
 
Desta forma, a finalidade da análise estrutural é determinar os efeitos das ações em uma 
estrutura, com a intenção de efetuar verificações dos estados-limites últimos e de serviço. Esse 
tipo de análise permite estabelecer as distribuições de esforços internos, tensões, deformações 
e deslocamentos, em uma parte ou em toda a estrutura (NBR 6118:2014). 
A geometria e o modelo do material são um dos parâmetros mais relevantes na análise, 
seguidos das ações e solicitações que o sólido recebe (AZEVEDO, 2003). O primeiro passo na 
análise é compreender a origem e natureza do problema analisado, assim elaborando um plano 
de ação mais eficaz, descrita por (SILVA, 2012). 
Os estudos de Azevedo (2003) afirmam que antes da aplicação do Método dos elementos 
finitos é necessária a análise dos seguintes parâmetros, classificados em: 
Análise dinâmica ou estática: para a este tipo de análise as ações consideradas são de 
caráter dinâmico, sendo definidas como a força da inércia, associadas a aceleração do 
movimento dos componentes. Contudo, em muitas situações é razoável considerar que as ações 
são aplicadas de um modo suficientemente lento, tornando desprezáveis as forças de inércia, 
nestes casos a análise designa-se estática; 
Análise não linear ou linear: neste tipo de análise são considerados os deslocamentos 
relacionados a carregamentos externos e vale ressaltar que dependendo da estrutura, esses 
deslocamentos acabam sendo pequenos, tornando-se desprezíveis. Este tipo de efeito é 
considerado uma análise não linear geométrica. 
 
 
32
Silva (2012) corrobora sobre análise linear, descrevendo que não podem estar na fase 
plástica, pois é comum relacionar tensões e deformações. É frequente considerar que o material 
possui relação linear relacionados com a lei de Hooke. Nos casos em que esta simplificação não 
é considerada é necessário recorrer a algoritmos específicos de análise não linear do material. 
 
5.2 Análise estrutural pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) 
 
Junior et al., (2012) descrevem em sua pesquisa que um dos métodos de cálculo mais 
sofisticados para a determinação de tensões e deformações em sólidos é o Método de Elementos 
Finitos. O mesmo possui aplicação usual para o estudo de análise em estruturas de edificações, 
mecânica e odontologia por conta de sua aplicabilidade em sólidos irregulares ou de geometria 
complexa e que estão sujeitos a qualquer tipo de carregamento. 
Segundo Stehling (2005) o MEF é aplicado por softwares específicos devido à grande 
complexidade de cálculo aplicado a cada fragmento da malha de elementos finitos, com isto os 
softwares reduzem as chances de erro no lançamento dos dados, redução do tempo de serviço 
e de erros nos resultados finais. No entanto, o analista precisará possuir conhecimento prévio a 
respeito desse tipo de método, desde o funcionamento do software de modelagem à análise, 
pois uma modelagem equivocada pode gerar resultados fora da realidade do objeto de estudo. 
Para Yan (2011) alguns parâmetros e conceitos de análise estrutural são de extrema 
relevância ao conhecimento do analista, independente do programa a ser utilizado, os softwares 
de modelagem definem a forma e volume do material e no sistema de análise estrutural são 
acrescentadas condições de contorno, forças atuantes, pressões, temperaturas e condições de 
apoio, com isto, o objeto de análise é dividido em uma malha. 
 
Um componente discretizado em elementos finitos é conhecido como malha. Esta 
malha é formada pelos nós dos elementos. Cada um destes nós têm o seu 
deslocamento descrito por uma função matemática. A discretização permite que a 
movimentação de cada um dos nós seja definida por uma função polinomial, 
simplificando os cálculos do sistema. Não apenas a geometria do componente foi 
discretizada, mas também as suas condições de contorno. Estas passam a ser impostas 
aos nós dos elementos, em vez de nas superfícies da peça. (YAN, 2011, pág. 36). 
 
Cada nó dentro da malha de elementos finitos é submetido a uma simulação de esforços, 
carregamentos e tensões na qual o objeto de estudo sofre ou irá sofrer durante a sua utilização 
de acordo com a realidade. A figura 10 mostra a malha sendo submetido a carregamentos. 
 
 
 
33
Figura 10 - Carregamentos, engates e malha de elementos fintos. 
 
Fonte: Yan, 2001 Apd Zienkiewicz, 2005. 
 
5.2.1 Critérios de qualidade da malha 
 
Yan (2011) descreve a respeito das malhas, discorrendo da função polinomial dada a cada 
ponto, deslocamento e aresta, sendo comum ser considerada como função de forma. No caso 
de um ponto da malha possuir a forma triangular,cada uma de suas três pontas possuirá um nó 
com dois graus de liberdade para movimentar, representando as coordenadas X e Y, esse tipo 
de movimento é denominado como elemento de primeira ordem, figura 11. 
 
Figura 11 - Deformação de um elemento triangular de primeira ordem e seus e seus eixos em cada Nó. 
 
Fonte: Yan, 2011 apd Zienkiewicz, 2005 
 
Tendo isto, Yan (2011) também descreve a cerca de polinômios de segunda ordem para 
casos em que os vértices da geometria sejam curvados, assim sendo necessários nós 
intermediários em suas arestas. Este modo é utilizado para moldagem de geometrias complexas. 
A figura 12 mostra um comparativo do caso de primeira e segunda ordem. 
 
 
 
34
Figura 12 - Comparativo de caso de primeira e segunda ordem. 
 
Fonte: Yan, 2001 Apud Zienkiew. 
 
Uma vez que as deformações são obtidas ao se diferenciar o vetor de deslocamentos, 
no caso de elementos de primeira ordem as deformações serão constantes no 
elemento, enquanto nos elementos de segunda ordem elas irão se distribuir 
linearmente. Isto faz com que os elementos de primeira ordem resultem em 
componentes mais rígidos. Por isto recomenda-se que sejam utilizados os elementos 
de segunda ordem com dez nós por elementos. (YAN, 2011 apud ZIENKIEWICZ, 
2005, p. 39). 
 
 Os pontos nodais de segunda ordem agregam a vantagem de uma análise mais precisa da 
geometria, adicionando a capacidade do material se deformar de forma mais livre. Os cálculos 
e equações são aplicados de forma mais minuciosas. 
 
5.2.2 Etapas de aplicação do MEF 
 
Em sua pesquisa Silva (2012) conceitua as etapas básicas para a aplicação do método dos 
elementos finitos, são: 
a) pré-processamento: esta etapa consiste na elaboração do modelo físico, definindo-se 
então a geometria da estrutura que pretende-se analisar. Esse modelo físico é desenhado 
graficamente por software específico, posteriormente é feita a montagem da discretização para 
gerar a malha de elementos finitos com o auxílio de um software de MEF, que gera de forma 
automática essa subdivisão; 
b) processamento: classificado em duas etapas: 
 Construção do comportamento local (elemento): elaboração e desenvolvimento das 
equações para os elementos. Para essa etapa é necessário anteriormente ter determinado as 
propriedades físicas e mecânicas de cada peça da estrutura que constitui o modelo em estudo, 
considerando-se que as características de cada componente do modelo influenciarão as 
respostas na retidão dos resultados; 
 
 
35
 Montagem das matrizes locais para obter o comportamento global: elaboração das 
matrizes de rigidez para a determinação de deslocamentos e reações de apoio e forças internas. 
Esta etapa é definida como da matriz global da estrutura. 
c) pós-processamento: etapa em que se tem a obtenção dos dados numéricos para serem 
interpretados de acordo com o caso estudado. O pós-processamento nada mais é que a análise 
dos resultados após determinarem-se as propriedades dos materiais e inserir as cargas 
necessárias. A visualização dos resultados é facilitada por meio da geração de imagens em 
escala de cores, onde cada tonalidade refere-se a uma quantidade de deslocamento ou tensão 
provocada na estrutura. 
 
5.2.3 Variações dos modelos do MEF 
 
Alves (2007) determina quatro métodos variantes nos modelos de aplicação do MEF, 
dentre eles são: 
a) modelo compatível: a aplicação desde modelo consiste nos deslocamentos sobre cada 
elemento com base em princípios da energia potencial e mínima e cada incógnita representa 
deslocamentos nos pontos nodais; 
b) modelo de equilíbrio: este modelo é baseado em tensões de equilíbrio na qual cada 
elemento é submetido e nas relações de equilíbrio entre eles. As incógnitas representam as 
tensões nos pontos nodais; 
c) modelo híbrido: Esse modelo se baseia em dois tipos, o primeiro em um princípio de 
energia complementar mínima modificado e o segundo em um princípio de energia potencial 
mínima modificado. Por abranger os dois modelos citados possui a vantagem de ser mais 
preciso em seus resultados. 
No primeiro tipo podem ter como aplicações práticas, problemas de estado plano de 
tensão ou deslocamento e de flexão de placas. Além de ser adotado um campo de tensões em 
equilíbrio no interior de cada elemento e no contorno desses elementos é adotado um campo de 
deslocamentos havendo compatibilidade dos deslocamentos entre os elementos vizinhos. 
No segundo tipo é adotado um campo de deslocamento no interior de cada elemento e em 
sem contorno, adota-se um campo de tensões, havendo equilíbrio de tensões entre os elementos 
vizinhos. Suas incógnitas são as forças superficiais nos pontos nodais. 
d) modelo misto: nesse modelo são levados em consideração às tensões e deslocamentos 
sobre cada elemento e são baseadas no princípio de Reissner. Este modelo tende a calcular 
 
 
36
tensões e deslocamentos com a mesma precisão. O mesmo autor descreve no quadro abaixo, o 
resumo dos modelos de formulação de modo resumido para a melhor compreensão. 
 
Quadro 1 - Resumo dos modelos. 
 
Fonte: Alves, 2007 
 
5.2.4 Exemplo prático 
 
Azevedo (2003) dá um exemplo de uma estrutura do tipo consola curta, a qual está sujeita 
a carregamentos e se realiza uma análise utilizando o metodo de elementos finitos aplicado por 
softwares. 
Na figura 13 se tem a representação da malha aplicada à estrutura, onde está discretizada 
em 92 elementos finitos de geometria quadrilátera que estão sendo submetidos a carregamentos 
externos. Cada elemeto está sendo definito por 8 nós e alguns com 10 nós. 
 
 
 
37
Figura 13 - Malha de elementos finitos. 
 
Fonte: Azevedo, 2013 
 
O autor apresenta na figura 14 à deformação da malha proveniente da ação tensão e 
deslocamento aplicado a estrutura, onde são multiplicados por fatores de ampliação para melhor 
visualização. 
 
Figura 14 - Malha sob efeito de tensão e deslocamento. 
 
Fonte: Azevedo, 2003 
 
 
 
38
A figura 15 permite a visualização da trajetória de tensões na estrutura onde se 
concentram em maior valor. 
 
Figura 15 - Direção do fluxo de tensões. 
 
Fonte: Azevedo, 2003 
 
A figura 16 mostra um esquema de cores utilizado para a verificação dos pontos de tensão 
e deslocamento. As cores vermelhas estão diretamente ligadas à compressão e a cor verde está 
relacionado à tração. 
 
 
 
39
Figura 16 - Esquema de cores representando os pontos de tensão e deslocamento. 
 
Fonte: Azevedo, 2003 
 
A figura 17 apresenta uma visualização inerente à figura 16, onde apresenta uma 
visualização por intermédio de cores. A figura 16 apresenta as tensões de esforço normal. 
 
Figura 17 - Representação em cores das ações normais X e Y. 
 
Fonte: Azevedo, 2003 
 
 
 
 
 
40
5.3 Software de análise estrutural por Elementos Finitos 
 
5.3.1 Ansys Workbench 
 
Azevedo (2013) conceitua o Ansys como sendo um dos programas que utiliza o Método 
de Elementos Finitos para análises dos mais variados tipos. Ele pertence a uma categoria de 
programas intitulada de softwares CAE (Engenharia Auxiliada por Computadores) que tem 
como propósito auxiliar serviços de engenharia em diversas etapas. 
Palma (2009) colabora atribuindo que o Ansys possui seu uso voltado principalmente 
para a análise e simulação de sólidos, mas teve seu uso expandido para a simulação e análise 
de fluidos, transferência de calor, eletromagnetismo e acústica. 
Esse software utiliza métodos numéricos para realizar suas análises dando praticidade 
para cálculos e possibilita uma visualização gráfica em três dimensões do solido analisado, 
permitindo a identificação visual dos resultados favorecendo uma melhor identificação e 
avaliação do que está acontecendo na peça. O Método dos Elementos Finitos é o que 
proporciona ao programa realizar as análises permitindo que todo o sólido seja fragmentado em 
pequenos pedaços interligados por nós, todo esse conjunto é denominado malha de elementosfinitos, o que proporciona os resultados (AZEVEDO, 2016). 
Corroborando, Palma (2009) atribui que os elementos utilizados pelo programa são do 
tipo tetraédrico de 10 nós (Solid 187) e o hexaedro de 20 nós (Solid 186). Esses elementos são 
elementos tridimensionais de alta ordem e de deslocamentos com três graus de liberdade, sendo 
que são específicos para malhas de geometria irregulares. 
Azevedo (2016) contribui que o Ansys permite que a geometria seja elaborada dentro do 
próprio programa e também aceita geometrias de outros softwares que usam o formato CAD e 
BIM. O Ansys utiliza de um programa interno chamado Mechanical, onde se realiza as análises 
estrutural estática, modal e etc. 
 
 
 
41
6 METODOLOGIA 
 
6.1 Caracterização do estudo 
 
Este estudo trata-se de uma pesquisa do tipo explicativa, em que para Marconi e Lakatos 
(2007) tem como principal finalidade a identificação de fatores que ocasionam a acontecimento 
de um fenômeno, sendo um método de pesquisa que leva em consideração a realidade dos fatos, 
pois explica a razão e as relações de causa e efeito dos fenômenos. E tem como objetivo um 
estudo de caso único, os mesmos autores, descreve como sendo o estudo profundo dos fatores 
que são o motivo da investigação, assim permitindo um conhecimento mais amplo do objeto de 
estudo. 
 
6.2 Local da Pesquisa 
 
A pesquisa foi desenvolvida utilizando a estrutura do Terminal Fluvial Turístico 
localizado em Santarém, município paraense no oeste do estado do Pará, região do Baixo 
Amazonas. Está localizado na Avenida Tapajós, número 80, no bairro Centro. 
 
6.3 Cronologia dos Procedimentos 
 
6.3.1 Levantamento das dimensões do terminal 
 
A medição do terminal ocorreu nos dias 8 e 11 de novembro de 2017 durante o período 
de seca do rio Tapajós onde grande parte da estrutura encontrava-se exposta possibilitando a 
aferição das suas dimensões. O trecho escolhido para a análise foi o lado norte devido ser a 
parte mais antiga da estrutura e por sofrer maior incidência dos efeitos das águas fluviais. Esse 
trecho é ilustrado nas figuras 18 e 19 para melhor visualização do trecho. 
 
 
 
42
Figura 18 - Fachada Norte do Terminal fluvial. 
 
Fonte: autores, 2017. 
 
Figura 19 - Trecho escolhido para modelagem e análise. 
 
Fonte: Prefeitura de Santarém, 2018. 
 
A obtenção das dimensões das peças da estrutura é o ponto de partida para o início da 
modelagem, pois são dados indispensáveis para que o modelo represente a estrutura no 
 
 
43
ambiente computacional. As informações obtidas são apresentadas pelo quadro 2, onde discorre 
das dimensões das peças determinadas no local. 
 
Quadro 2 - Dimensões das peças do terminal. 
PEÇAS DO TERMINAL FLUVIAL TURÍSTICO 
DESCRIÇÃO DIMENSÕES UNIDADES 
Pilares 25x25 cm 
Vigas 17x7 cm 
Travamentos 15x5 cm 
Vigas abaixo do assoalho 20x10 cm 
Pilares do guarda-corpo 25x25 cm 
Ripas do assoalho de madeira 16x6,5 cm 
Fonte: autores, 2017. 
 
6.3.2 Roteiro de modelagem no Revit Autodesk 2015 
 
Foi utilizado o template1 de arquitetura do Revit 2015 já fazendo uso de famílias de peças 
de madeira que foram configuradas de acordo com os tamanhos apurados para cada peça 
estrutural encontrada no terminal. 
No software se utilizou “famílias” de peças de madeira com características ocidentais, 
separando cada uma para serem usadas em: pilares, vigas, travamentos e assoalho. As figuras 
de 20 a 23 apresentam as configurações realizadas de acordo com as dimensões de cada peça 
estrutural. 
 
 
1 Serve como padrão a ser seguido, como a estrutura predefinida que facilita a criação e o 
desenvolvimento do projeto a partir de algo pré-constituído. (PORTAL EDUCAÇÃO, 2018). 
 
 
44
Figura 20 - Peça pilar. 
 
Fonte: autores, 2018. 
 
Figura 21 - Peça travamento. 
 
Fonte: autores, 2018. 
 
 
 
45
Figura 22 - Peça vigas. 
 
Fonte: autores, 2018. 
 
Figura 23 - Peça assoalho deck. 
 
Fonte: autores, 2018. 
 
Por ser uma estrutura antiga, sua construção ocorreu de forma rústica e sem seguir 
nenhum projeto específico, logo a disposição de seus pilares encontra-se irregular e fora dos 
eixos, findando em uma estrutura totalmente assimétrica. O procedimento de modelagem foi 
executado obedecendo às posições averiguadas na edificação resultando no modelo apresentado 
através da figura 24. 
 
 
46
 
Figura 24 - Locação de pilares. 
 
Fonte: autores, 2018. 
 
Posteriormente os níveis para definição de altura são estabelecidos de acordo com a 
elevação e o posicionamento dos elementos estruturais seguintes como vigas e travamentos em 
três níveis diferentes, esses valores são apresentados no quadro 3. 
 
Quadro 3 -- Altura dos níveis de trabalho no projeto. 
NÍVEIS DE PROJETO 
DESCRIÇÃO ALTURA DE NÍVEL UNIDADES 
Terreno 0 metro 
Vigas nível 01 3,5 metro 
Vigas nível 02 5,3 metro 
Vigas nível 03 8,3 metro 
Nível do guarda corpo 10,3 metro 
Fonte: autores, 2018. 
 
Os níveis determinam a altura exata de cada arranjo de viga existente no terminal 
totalizando uma altura de 10,30 metros desde o nível do terreno até o nível do guarda corpo. 
Para uma compreensão mais adequada a figura 25 apresenta as peças já posicionadas de acordo 
com o seu devido nível. 
 
 
47
 
Figura 25 - Fachada Norte do terminal de acordo com os Níveis. 
 
Fonte: autores, 2018. 
 
A locação irregular dos pilares apresentados anteriormente ocasionou uma assimetria no 
posicionamento das vigas, findando em uma distribuição de vigas totalmente desalinhada. O 
lançamento das peças na estrutura obedeceu à organização primeira no sentido horizontal e 
seguida do vertical, assim totalizando 147 vigas distribuídas em três alturas diferentes. As 
figuras 26 a 28 apresentam o lançamento e a distribuição das vigas em seus três níveis. 
 
Figura 26 - Locação de Vigas Nível 1. 
 
Fonte: autores, 2018. 
 
 
 
48
Figura 27 - Locação das Vigas Nível 2. 
 
Fonte: autores, 2018. 
 
Figura 28 - Locação das Vigas Nível 3. 
 
Fonte: autores, 2018. 
 
Dispondo da locação dos pilares e vigas, pode-se modelar peças de travamentos 
assimilando as distâncias dos vãos entre cada pilar e viga de forma diagonal formando uma 
geometria em “X” nas laterais: norte, sul leste e oeste da estrutura. No centro da estrutura, não 
se encontra nenhuma peça de travamento em “X” apenas existindo em suas laterais. A vista 
representada pela figura 29 ilustra de forma mais explícita as peças de travamento. 
 
 
 
49
Figura 29 - Modelagem de peças de travamento. 
 
Fonte: autores, 2018. 
 
Com a finalização das peças da modelagem de vigas, pilares e travamentos, a modelagem 
do deck foi elaborada com 62 peças de tamanho 16 x 6,5 a uma altura de 8,87 m junto com as 
peças do guarda corpo, que consiste em 18 peças de 0,25 x 0,25 x 1,43 m com um espaçamento 
de 2,03 entre si na lateral norte e sul, já na lateral leste e oeste possui um espaço de 2,35 m 
(figura 30). A cada espaçamento foi inserido peças de madeira formando treliças que geram a 
união entre as colunas do guarda corpo, como ilustrado na figura 31. 
 
Figura 30 - Vista Superior do Deck. 
 
 
 
50
Fonte: autores, 2018. 
 
Figura 31 - Vista de locação de guarda corpo. 
 
Fonte: autores, 2018. 
 
Na estrutura real, suas ligações são confeccionadas fazendo uso de parafusos. No 
ambiente computacional do Revit não é possível realizar as uniões com esse tipo de conexão, 
logo, o software realiza a ligações entre as peças de forma automática. A figura 32 ilustra a 
forma de união entre as os componentes estruturais, para uma compreensão mais concisa da 
situação. 
 
Figura 32 - Integração entre as peças geradas pelo Revit. 
 
Fonte: autores, 2018. 
 
Com a execução de todas as peças estruturais necessárias, o modelo computacional é 
gerado de forma tridimensional representando o trecho em suas formas e tamanhos reais, para 
a realização das análisespropostas. O modelo final é apresentado pela figura 33 onde é exposto 
de forma tridimensional, para melhor visualização do modelo. 
 
 
 
51
Figura 33 - Geometria final do terminal fluvial. 
 
Fonte: autores, 2018. 
 
O Revit não possui integração direta com o programa Ansys, logo é necessário usar 
métodos de conversão. Findando o processo de modelagem, é necessário usar o método de 
exportação para o formato ACIS (SAT) (figura 34). De acordo com Wikipédia (2018), o ACIS 
(SAT) é um formato de núcleo geométrico desenvolvido para a criação de modelos 
computacionais de maquetes eletrônicas e outros. 
 
 
Figura 34 - Exportação para ACIS (SAT). 
 
Fonte: Revit, 2018. 
 
 
 
52
6.3.3 Análise pelo Ansys Workbench 
 
6.3.3.1 Tipo de análise 
 
De acordo com Azevedo (2016) o Ansys Workbench é um programa de análise numérica 
que funciona como uma plataforma maior no qual faz uso de vários programas internos sendo 
distribuídos como plug-ins específicos para os mais diversos tipos de análise. O plug-in2 
utilizado para análise foi o de “Static Structural” (estrutural estática), pois o intuito é analisar o 
comportamento da estrutura e seus efeitos quando submetidos a carregamentos de forma 
estática, com isto, a figura 35 discorre apresentando a escolha do plug-in de análise estática. 
 
Figura 35 - Seleção de plug-in de análise estrutural estática. 
 
Fonte: Ansys, 2018. 
 
 
A figura 36 discorre sobre os procedimentos do plug-in de “Static Structural” onde 
apresenta seis sequencias necessárias para a realização dos cálculos, cada item possui uma 
definição específica para a geração dos dados finais da análise. 
a) Engineering data (definição de materiais); 
b) Geometry (definição da geometria a ser analisada); 
c) Model (geração e aplicação da malha de elementos finitos); 
d) Setup (aplicação e informações sobre carregamentos e definição de apoios); 
e) Solution (cálculo de resultados); 
 
2 É todo aplicativo, ferramenta ou extensão feita para agregar funções ao programa principal. 
(EDUCA, 2018). 
 
 
53
f) Results (apresentação de resultados da análise). 
 
Figura 36 - Sequência de processo de análise. 
 
Fonte: Ansys, 2018. 
 
 
6.3.3.2 Definição do material 
 
Na aba “Engineering data” acontece a criação do material, e para isto é necessário 
fornecer ao software informações de suas propriedades físicas para que a simulação final possa 
reproduzir o comportamento do material especificado. A criação do material é considerada uma 
das fases primordiais da análise, pois através dessas definições o software permite a realização 
de cálculos precisos de acordo com o material inserido. 
O terminal foi confeccionado em madeira da espécie Maçaranduba (Manilkara huberi) 
no qual foi utilizado seu módulo de elasticidade, coeficiente de Poisson, módulo de 
cisalhamento e densidade essas informações foram inseridas de acordo com o eixo da estrutura 
no software. O quadro 4 apresenta de forma mais sucinta as informações do material empregado 
do terminal. 
 
Quadro 4 - Propriedade da madeira Maçaranduba (Manikara huberi). 
INFORMAÇÕES INSERIDAS NO ANSYS 
DESCRIÇÃO EIXO VALOR UNIDADES 
Densidade - 1,07 g/cm³ 
Módulo de Elasticidade XY 14769 MPa 
Módulo de Elasticidade YZ 16683 MPa 
Módulo de Elasticidade XZ 14769 MPa 
Coeficiente de Poisson XY 0,43 adm 
Coeficiente de Poisson YZ 0,18 adm 
 
 
54
Coeficiente de Poisson XZ 0,35 adm 
Módulo de Cisalhamento XY 683 Mpa 
Módulo de Cisalhamento YZ 168 Mpa 
Módulo de Cisalhamento XZ 125 Mpa 
Fonte: autores, 2018. 
 
Os dados apresentados foram caracterizados de acordo com Melo de Camargo (2016) e 
no site do Instituto de Pesquisas Tecnológicas IPT. Esses resultados foram obtidos através de 
ensaios mecânicos regidos pelas normas COPANT de madeira. 
Com base nas propriedades concatenadas, essas informações foram inseridas no 
programa para a criação do material, definindo o comportamento inerente a Massaranduba, de 
acordo com isto a figura 37 caracteriza o procedimento de criação do material dentro do 
ambiente computacional do Ansys. 
 
Figura 37 - Criação do material no Ansys. 
 
Fonte: Ansys, 2018. 
 
6.3.3.3 Importação da geometria 
 
Com a aba Geometry é realizada a importação ou modelagem da geometria a ser 
analisada. Esse item funciona utilizando o programa “Design Modeler” que faz leitura de 
diversos modelos de CAD e BIM, o que torna possível a modelagem em outros programas 
fazendo apenas a importação do arquivo. 
As peças do telhado e de guarda corpo foram retiradas no ato da exportação buscando 
uma simplificação do modelo para a redução de tempo e melhor cálculo computacional. 
Nos casos de importação, a geometria entra com uma variante no eixo de coordenadas, 
sendo a parte de elevação tridimensional projetada para o eixo XZ ilustrado pela figura 38. 
 
 
55
Tendo isto, as informações de condições de contorno e propriedades do material foram 
aplicadas de acordo com a coordenada XZ. 
 
Figura 38 - Eixo de importação da geometria para o Ansys. 
 
Fonte: autores, 2018. 
 
6.3.3.4 Aplicação da malha de elementos finitos 
 
A base para a realização dos cálculos consiste primordialmente na malha de elementos 
finitos, pois é onde acontece a discretização da geometria a ser analisada. Yan (2011) conceitua 
esse processo esclarecendo que estrutura é dividida em diversos pequenos fragmentos gerando 
o que se chama de malha de elementos finitos e através da malha os cálculos são realizados 
individualmente para cada elemento, gerando o resultado final de acordo com o resultado de 
cada elemento calculado. 
No Ansys, essa opção é possível através da aba “model” que é responsável pela criação 
da malha de elementos. Essa função é aplicada através do programa interno “Mechanical 
Structural” responsável também pela realização dos cálculos e resultados finais da análise. 
Para a discretização o software solicita apenas duas informações, que consiste em o nível 
de relevância e o gral de qualidade da malha, essas configurações são explicitadas pela figura 
39, onde ilustra o procedimento realizado, de acordo com as informações apresentadas pelo 
quadro 5. 
 
 
Quadro 5 - Características da malha de elementos finitos. 
REQUISITOS PARA CRIAÇÃO DA MALHA 
Nível de relevância 20 
Qualidade High (alta) 
 
 
56
Fonte: autores, 2018. 
 
Figura 39 - Realização da malha de elementos. 
 
Fonte: Ansys, 2018. 
 
A malha foi gerada de forma automática, sendo mostrada na figura 40, que representa a 
estrutura já subdividida em elementos onde, de acordo com a imagem apresenta uma variedade 
de tipos de elemento. 
 
Figura 40 - Estrutura discretizada (malha). 
 
Fonte: autores, 2018. 
 
 A discretização gerou uma malha mista sendo encontrados dois tipos de geometria de 
elementos finitos, onde são apresentados pelo quadro 5 que descreve sua nomenclatura e total 
de elementos gerados. 
 
 
 
57
Quadro 6 - Tipos e quantidades de elementos da malha. 
TIPOS DE ELEMENTOS FINITOS 
NOMENCLATURA GEOMETRIA Nº DE PONTOS NODAIS 
Hexaédricos 
 
8 
Tetraédricos 
 
4 
TOTAL DE ELEMENTOS DA MALHA 
TOTAL DE ELEMENTOS 9563 
QUANTIDADE DE NÓS 95470 
Fonte: autores, 2018. 
 
De acordo com o gráfico abaixo, existe na malha uma maior quantidade de elementos 
hexaedros (representados pelas barras em azul) e uma menor quantidade de elementos do tipo 
tetraedro (representados pelas barras em vermelho). 
 
Gráfico 1 – Relação de elementos hexaedros e tetraedros. 
 
Fonte: autores, 2018. 
 
 
 
 
6.3.3.5 Condições de contorno 
 
As condições de contorno são informações essenciais para o procedimento de cálculo, 
pois definem o comportamento do modelo analisando. De acordo com Silva (2012) essas 
 
 
58
condições fazem parte do pré-processamento no ambiente computacional assim como a criação 
da malha de elementos. Já para Azevedo (2016) as condições