Análise paramétrica de treliças metálicas tipo Howe compostas por perfis de aço formados a frio.

Abstract

O uso de estruturas metálicas está cada vez mais presente no mercado brasileiro da construção, especialmente pelos benefícios que as peças metálicas industrializadas trazem frente ao método convencional de construção em concreto armado. Porém, para que esses benefícios sejam aproveitados, é indispensável ter um projeto bem elaborado, que vise o uso eficiente dos materiais e a consequente redução de custos. Contudo, o elevado número de variáveis envolvidas na representação do projeto de estruturas torna a concepção estrutural um processo pouco intuitivo. A definição da combinação que conduz à extração do melhor desempenho de um sistema fica, desse modo, condicionado à experiência e sensibilidade do projetista. Com o intuito de minimizar essa dependência e auxiliar no processo de tomada de decisão, muitos trabalhos buscam testar a eficiência de diversos sistemas em diversas condições. Dito isto, o presente estudo vem a dar suporte à fase de concepção estrutural, por meio de uma análise da eficiência estrutural para treliças de cobertas metálicas executadas com perfis formados a frio. Para isso, utilizou-se como meio de validação e exemplificação, um estudo de caso de coberta para ônibus na cidade de Fortaleza. Na análise variaram-se dois parâmetros fundamentais de projeto, sendo estes parâmetros velocidade básica do vento atuante e a geometria do perfil estrutural empregado. A variação dos parâmetros é aplicada a uma viga treliçada com banzo inferior reto. Os perfis testados foram o perfil U e perfil cantoneira em sua forma dupla e a combinação destes. Toda a análise e dimensionamento foi realizada utilizando-se do software MCalc 3d. Os resultados mostraram que com a variação paramétrica tem-se resultados distintos de comportamento estrutural e que isso impacta diretamente no custo de execução, estimado por meio da massa de aço em cada solução. Comparando-se o consumo de aço com a resposta estrutural dos modelos pode-se compreender que, a treliça composta pela associação do perfil U com o perfil cantoneira na forma dupla, se apresenta como solução mais vantajosa para o tipo de estrutura em estudo. Uma vez que este arranjo apresenta valores intermediários que deformação e consumo de aço.