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http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/11953
Tipo: | Dissertação |
Título: | Concepção do layout do núcleo rígido de concreto armado em edifícios híbridos de aço e concreto com o uso de algoritmo genético |
Título(s) alternativo(s): | Reinforced concrete shear wall layout conceptual design in steel-concrete hybrid buildings using genetic algorithm |
Autor(es): | Silva, Erasmo Augusto Bezerra |
Primeiro Orientador: | Barboza, Aline da Silva Ramos |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Lages, Eduardo Nobre |
metadata.dc.contributor.referee1: | Santos, Luciano Barbosa dos |
metadata.dc.contributor.referee2: | Souza, Alex Sander Clemente de |
Resumo: | A determinação do sistema estrutural de um edifício envolve a definição dos materiais e do arranjo de elementos de modo a resistir, eficientemente, às combinações de ações. Nos casos em que pórticos rígidos em aço ou mistos em aço e concreto se tornam ineficientes, pelas dimensões elevadas dos perfis ou pela dificuldade e custo de execução das ligações rígidas; e contraventamentos treliçados causam considerável impacto à arquitetura devido à obstrução de fachadas ou de áreas de circulação; os sistemas com núcleo rígido de concreto são uma alternativa viável de contraventamento. No entanto, nesses edifícios, o posicionamento e a configuração em planta do núcleo são os maiores responsáveis pelos efeitos de torção. Em busca dolayout donúcleoqueminimizeessesefeitos, quesejacompatívelcomoprojetoarquitetônico, e que atenda aos requisitos de economia, resistência e rigidez, o projetista desenvolve um processo iterativo de tentativa e erro pouco eficiente, cujo aprimoramento das soluções é dependente da experiência em projetos anteriores e da intuição. Para avaliar o uso de algoritmo genético na geração de concepções otimizadas de layout do núcleo rígido, implementou-se um programa computacional que minimiza o peso estrutural em função da configuração em planta, com restrições em relação à capacidade resistente, ao deslocamento lateral, ao efeito de torção, e à necessidade de aberturas para circulação de pessoas. A análise comparativa realizada entre quatro modelos otimizados e um modelo de referência, adaptado de um projeto real, resultou na redução considerável do consumo de concreto, fôrma e aço das armaduras das seções de pilares-parede; evidenciando os benefícios da introdução do processo de projeto ótimo por meio do algoritmo genético. |
Abstract: | Determining the structural system of a building involves defining materials and arranging elements in order to efficiently resist load combinations. In cases where steel or composite rigid frames become inefficient, due to the high dimensions of the profiles or the difficulty and cost of rigid connections; and bracings cause considerable impact to architecture due to the obstruction of facades or circulation areas; shear walls systems are a viable lateral resisting system alternative. However, in these buildings, the shear walls positioning and the layout in plan are most responsible for the torsional effects. In order to design a shear walls layout that minimizes these effects, that is compatible with the architectural plan, and that satisfies the requirements of economy, strength and rigidity, the designer performs an iterative and inefficient process of trial and error, whose improvement of the solutions depends on previous projects experience and intuition. To evaluate the use of a genetic algorithm in the conceptual design of shear walls layout, a computational program was implemented that minimizes the structural weight as a function of the layout, with restrictions to the resistant capacity, displacement, to the effect of torsion, and to the need for circulation openings. The comparative analysis carried out between four optimized models and a reference model, adapted from a real project, resulted in a considerable reduction in the consumption of concrete, formwork and steel reinforcement; evidencing the benefits of introducing the optimal design process through the genetic algorithm. |
Palavras-chave: | Otimização estrutural Núcleo rígido Estrutura híbrida Algoritmo genético Shear wall Structural optimization Genetic algorithm Hybrid building |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Alagoas |
Sigla da Instituição: | UFAL |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
Citação: | SILVA, Erasmo Augusto Bezerra. Concepção do layout do núcleo rígido de concreto armado em edifícios híbridos de aço e concreto com o uso de algoritmo genético. 2023. 131 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2022. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/11953 |
Data do documento: | 6-out-2022 |
Aparece nas coleções: | Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC |
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