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Desenvolvimento de Software para DImensionamento Otimizado de Porticos Espaciais em Estruturas de Metalicas

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FIGURA 11 BARRA COM MESA TRAVADA E CARREGAMENTO COM SENTIDO DA MESA LIVRE PARA 
ESSA MESA. ........................................................................................................................ 48 
FIGURA 12 DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DOS TRÊS TIPOS DE FILHOS. ........................................... 55 
FIGURA 13 POPULAÇÃO NAS GERAÇÕES 60, 80, 95 E 100. ......................................................... 55 
FIGURA 14 MENU ARQUIVO DO PROGRAMA STRUCTURE3D ...................................................... 64 
FIGURA 15 INTERFACE PRINCIPAL DO PROGRAMA STRUCTURE3D COM INFORMAÇÕES SOBRE O 
PROGRAMA ........................................................................................................................ 65 
FIGURA 16 MENU BARRA DO PROGRAMA STRUCTURE3D .......................................................... 65 
FIGURA 17 INTERFACE DA SELEÇÃO DOS PERFIS CATALOGADOS ............................................... 66 
FIGURA 18 INTERFACE PARA A DEFINIÇÃO DAS PROPRIEDADES DO MATERIAL DA BARRA ......... 67 
FIGURA 19 INTERFACE PARA DEFINIR OS COEFICIENTES DE FLAMBAGEM POR COMPRESSÃO ..... 67 
FIGURA 20 INTERFACE PARA DEFINIR OS DADOS REFERENTES A FLAMBAGEM LATERAL DA 
BARRA ............................................................................................................................... 68 
FIGURA 21 INTERFACE PARA DEFINIR OS DESLOCAMENTOS LIMITES DE CADA BARRA EM CADA 
PLANO ................................................................................................................................ 69 
FIGURA 22 INTERFACE COM PROPRIEDADES ADICIONAIS RELACIONADAS AO DIMENSIONAMENTO 
DA ESTRUTURA .................................................................................................................. 70 
FIGURA 23 INTERFACE QUE MOSTRA A VERIFICAÇÃO DA ESTRUTURA PARA OS SEUS ESTADOS 
LIMITES .............................................................................................................................. 71 
FIGURA 24 ACESSO AOS MÉTODOS PQS E AG PELO MENU RESULTADOS ................................... 71 
FIGURA 25 INTERFACE PARA A OTIMIZAÇÃO DETERMINÍSTICA UTILIZANDO O PQS. ................. 72 
FIGURA 26 INTERFACE QUE MOSTRA OS PERFIS ÓTIMOS ENCONTRADOS NA OTIMIZAÇÃO ......... 72 
FIGURA 27 INTERFACE QUE OFERECE AJUDA AO USUÁRIO SOBRE O MÉTODO DO PQS .............. 73 
FIGURA 28 INTERFACE PARA A OTIMIZAÇÃO PROBABILÍSTICA UTILIZANDO O AG. ................... 73 
FIGURA 29 INTERFACE QUE ILUSTRA O PROCESSO DE OTIMIZAÇÃO PELO AG ........................... 74 
FIGURA 30 INTERFACE QUE OFERECE AJUDA AO USUÁRIO SOBRE O MÉTODO DO AG ................ 74 
FIGURA 31 FLUXOGRAMA DO STRUCTURE3D PARA OTIMIZAÇÃO ............................................. 75 
 
 
v 
 
FIGURA 32 VERIFICAÇÃO DE BARRA SUBMETIDA A CARREGAMENTO UNIFORMEMENTE 
DISTRIBUÍDO EM DOIS SENTIDOS E COM MESA SUPERIOR COM CONTENÇÃO LATERAL 
CONTÍNUA. ......................................................................................................................... 76 
FIGURA 33 VIGA BIAPOIADA COM CARREGAMENTO UNIFORMEMENTE DISTRIBUÍDO DE 50 KN/M 
E COM CONTENÇÃO LATERAL CONTÍNUA NA MESA SUPERIOR, MODELADA NO 
STRUCTURE3D .................................................................................................................. 77 
FIGURA 34 VERIFICAÇÃO DE BARRA FLEXO-COMPRIMIDA EM PERFIL I SOLDADO. .................... 80 
FIGURA 35 DIMENSÕES E PROPRIEDADES GEOMÉTRICAS IMPORTANTES DA SEÇÃO 
TRANSVERSAL. .................................................................................................................. 80 
FIGURA 36 PILAR COM CARGA AXIAL DE COMPRESSÃO E FLEXÃO ASSIMÉTRICA, MODELADO NO 
STRUCTURE3D. ................................................................................................................. 81 
FIGURA 37 DIAGRAMAS DOS ESFORÇOS SOLICITANTES PARA A BARRA 1. ................................. 81 
FIGURA 38 DIAGRAMAS DOS ESFORÇOS SOLICITANTES PARA A BARRA 2. ................................. 82 
FIGURA 39 RESULTADOS DA VERIFICAÇÃO PELO PROGRAMA DE DIMENSIONAMENTO DO 
STRUCTURE3D. ................................................................................................................. 84 
FIGURA 40 CONFIGURAÇÕES INICIAIS E CRITÉRIO DE PARADA DO AG PARA PILAR SUBMETIDO A 
COMBINAÇÃO DE ESFORÇOS ............................................................................................... 85 
FIGURA 41 PERFIS ÓTIMOS PARA PILAR SUBMETIDO A ESFORÇOS COMBINADOS ....................... 86 
FIGURA 43 COMPARAÇÃO GRÁFICA DA RESISTÊNCIA EFETIVA. ................................................. 91 
FIGURA 44 COMPARAÇÃO GRÁFICA DA DEFORMAÇÃO EFETIVA. ............................................... 91 
FIGURA 45 PÓRTICO ESPACIAL MODELADO NO PROGRAMA COMERCIAL CYPE 3D .................. 92 
FIGURA 46 PÓRTICO ESPACIAL MODELADO NO PROGRAMA STRUCTURE3D .............................. 93 
FIGURA 47 GRÁFICO DE DISPERSÃO COM AS VERIFICAÇÕES DO CYPE 3D E DO STRUCTURE3D
 .......................................................................................................................................... 94 
FIGURA 48 GRÁFICOS DE CONVERGÊNCIA DO AG ..................................................................... 95 
FIGURA 49 COMPARAÇÃO DO DIMENSIONAMENTO DO CYPE 3D COM OS MÉTODOS DE 
OTIMIZAÇÃO AG E PQS ..................................................................................................... 97 
 
 
 
 
 
vi 
 
LISTA DE TABELAS 
TABELA 1 AÇOS ESPECIFICADOS POR NORMA BRASILEIRA PARA USO ESTRUTURALª ...................................... 30 
TABELA 2 AÇOS DE USO FREQUENTE ESPECIFICADOS PELA ASTM PARA USO ESTRUTURAL ............................ 31 
TABELA 3 DESLOCAMENTOS LIMITES (𝑆𝑙𝑖𝑚) ...................................................................................... 33 
TABELA 4 COEFICIENTE DE PONDERAÇÃO UNIFICADO DAS AÇÕES PERMANENTES E VARIÁVEIS ........................ 34 
TABELA 5 COEFICIENTES DE PONDERAÇÃO DAS RESISTÊNCIAS 𝛾𝑚 PARA ELU ............................................ 35 
TABELA 6 COEFICIENTE DE FLAMBAGEM POR FLEXÃO DE ELEMENTOS ISOLADOS .......................................... 39 
TABELA 7 VALORES DE 𝑏/𝑡𝑙𝑖𝑚 PARA CÁLCULO DOS FATORES DE REDUÇÃO PARA ELEMENTOS AA E AL. ......... 40 
TABELA 8 PARÂMETROS REFERENTES AO MOMENTO FLETOR RESISTENTE .................................................. 43 
TABELA 9 ESFORÇOS SOLICITANTES DE CÁLCULO MÁXIMO DA VIGA COM CONTENÇÃO LATERAL CONTÍNUA NA 
MESA SUPERIOR ..................................................................................................................... 77 
TABELA 10 ESFORÇOS RESISTENTES DE CÁLCULO DA VIGA COM CONTENÇÃO LATERAL CONTÍNUA NA MESA 
SUPERIOR ............................................................................................................................. 78 
TABELA 11 PERFIS OTIMIZADOS PELA METODOLOGIA DO AG E DO PQS, IMPLEMENTADO NO STRUCTURE3D, 
PARA CARREGAMENTO GRAVITACIONAL DE 50 KN/M .................................................................... 78 
TABELA 12 COMPARAÇÃO DA VERIFICAÇÃO ENTRE OS MÉTODOS AG E PQS COM OS RESULTADOS DO FAKURY 
(2016), PARA CARREGAMENTO GRAVITACIONAL DE 50 KN/M ........................................................ 79 
TABELA 13 COMPARAÇÃO DOS RESULTADOS DAS PROPRIEDADES GEOMÉTRICAS......................................... 82 
TABELA 14 COMPARAÇÃO DOS RESULTADOS DOS ESFORÇOS RESISTENTES DE CÁLCULO. ............................... 83 
TABELA 15 COMPARAÇÃO DA OTIMIZAÇÃO DISCRETA DO CYPE3D COM O AG. ......................................... 87 
TABELA 16 COMPARAÇÃO DAS MASSAS LINEARES ENTRE O CYPE3D, AG E PQS. ...................................... 88 
TABELA 17 VALORES DA VARIÁVEL DE PROJETO OTIMIZADA PELO MÉTODO DO PQS. ................................... 89 
TABELA 18 COMPARAÇÃO DA RESISTÊNCIA RELATIVA/EFETIVA E DEFORMAÇÃO RELATIVA/EFETIVA. ............... 90 
TABELA 19 COMPARAÇÃO