Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (RIUFAL) 00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO (TCC) - GRADUAÇÃO - CTEC Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - ENGENHARIA CIVIL - CTEC
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://www.repositorio.ufal.br/handle/123456789/18749
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Engenharia em três dimensões: diferenças do comportamento estrutural entre pórticos planos e espaciais em termos de momentos fletores
Autor(es): Lima, Maria Luiza Soares Tojal de Barros
Primeiro Orientador: Barbirato, João Carlos Cordeiro
metadata.dc.contributor.referee1: Marques, Severino Pereira Cavalcanti
metadata.dc.contributor.referee2: Lima Junior, Eduardo Toledo de
Resumo: Com o avanço das ferramentas computacionais aplicadas à engenharia estrutural, tornou-se possível representar de forma mais precisa o comportamento das estruturas, contribuindo significativamente para a segurança e a aderência à realidade dos projetos. Nesse contexto, o presente Trabalho de Conclusão de Curso teve como objetivo comparar o comportamento estrutural de pórticos planos (2D) e espaciais (3D), por meio de modelagens baseadas no Método da Rigidez Direita. Na primeira aplicação, realizou-se a comparação dos esforços internos solicitantes, considerando a atuação de cargas verticais, representativas do peso próprio e da sobrecarga, e cargas horizontais, referentes à ação do vento, além da avaliação do comportamento estrutural com a introdução de ligações articuladas e da comparação entre os softwares LESM e DysTrucS, optando-se por este último em função de sua capacidade de gerar envoltórias de esforços. Na segunda etapa, foi modelado um edifício de múltiplos pavimentos com atuação simultânea das cargas verticais (peso próprio e sobrecarga) e horizontais (ação do vento), focando-se na comparação dos esforços internos em elementos específicos. Os resultados apontaram diferenças significativas entre as modelagens 2D e 3D, chegando a até 13% nos momentos fletores em determinadas vigas, com redução para cerca de 6% ao se considerar as envoltórias. Chegou-se na indicação da literatura que a modelagem tridimensional apresenta maior fidelidade na representação do comportamento estrutural, observando tal comportamento, sobretudo em situações com assimetrias geométricas e ações horizontais relevantes, enquanto os pórticos planos mostraram-se adequados em estruturas regulares, com predominância de cargas verticais. O estudo evidencia a importância do uso criterioso das ferramentas de modelagem na engenharia civil e suas implicações práticas no dimensionamento estrutural.
Abstract: With the continuous advancement of computational tools applied to structural engineering, it has become possible to represent structural behavior with greater accuracy, significantly contributing to the safety and the alignment of with real world conditions of building design. In this context, the present undergraduate thesis aimed to compare the structural behavior of planar (2D) and spatial (3D) frames through models developed using the Direct Stiffness Method. The first part of the study focused on the comparison of internal forces resulting from the application of vertical loads—representing self-weight and live loads—and horizontal loads due to wind action. This stage also included an evaluation of structural behavior under pinned connections and a comparison between the LESM and DysTrucS software, with the latter selected for its efficiency in automatically generating load envelopes. In the second phase, a multi-story building was modeled under simultaneous vertical and horizontal loading conditions, with an emphasis on analyzing internal forces in specific structural elements. The results indicated significant discrepancies between 2D and 3D modeling approaches, with differences in bending moments reaching up to 13% in certain beams, and reducing to approximately 6% when considering moment envelopes. The literature indicates that three-dimensional modeling provides a more accurate representation of structural behavior, particularly in cases involving geometric asymmetry and significant lateral loads, while planar frames remain suitable for regular structures primarily subjected to vertical loading. This study highlights the importance of careful selection and application of modeling strategies in structural analysis and their practical implications for structural design.
Palavras-chave: Análise estrutural
Pórtico plano
Pórtico espacial
Método da rigidez direta
Modelagem computacional
Structural analysis
Plane frame
Space frame
Direct stiffness method
Computational modeling
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.department: Curso de Engenharia Civil - Bacharelado
Citação: LIMA, Maria Luiza Soares Tojal de Barros. Engenharia em três dimensões: diferenças do comportamento estrutural entre pórticos planos e espaciais em termos de momentos fletores. 2026. 77 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2025.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://www.repositorio.ufal.br/handle/123456789/18749
Data do documento: 26-mai-2025
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