Análise dinâmica de edifício de seção H sob ação do vento

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Mattias, Lucas Willian Aguiar
• Orientador(a): Abdalla Filho, João Elias
• Banca de defesa: Abdalla Filho, João Elias , Lopez, Rafael Holdorf , Stramandinoli, Renata Sá Brito , Moro Filho, Roberto Carlos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Edifícios altos - Análises; Pressão do vento; Dinâmica estrutural - Análises; Edifícios - Aerodinâmica; Fluidodinâmica computacional; Túneis aerodinâmicos; Métodos de Simulação; Tall buildings - Analysis; Wind-pressure; Structural dynamics - Analysis; Computational fluid dynamics; Wind tumels; Simulation methods
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25911

A verticalização dos grandes centros urbanos é uma tendência arquitetônica e necessidade, visto a escassez de terrenos e o seu alto custo. Enquanto edifícios baixos e pesados não sofrem com os efeitos dinâmicos do vento, edifícios altos, leves e esbeltos enfrentam essa dificuldade. Desta forma, surge a necessidade de aplicação de métodos mais precisos na determinação do carregamento devido ao vento e também na análise dinâmica da estrutura. Neste trabalho analisa-se um edifício alto de seção H. Este tipo de geometria é utilizado por questões arquitetônicas para atender a critérios de ventilação, iluminação e, por vezes, para atender aos coeficientes de aproveitamento e taxa de ocupação. Os códigos normativos normalmente adotam geometrias regulares para a determinação da carga do vento, surgindo assim a necessidade de se buscar meios mais confiáveis, como o ensaio de modelo reduzido em túnel de vento. Neste trabalho, realiza-se o ensaio em modelo computacional por meio de Computational Fluid Dynamics (CFD), validando os resultados comparativamente com dados obtidos em túnel de vento. A carga dinâmica do vento é aplicada pelo método do vento sintético. Determinar a carga do vento é uma etapa do problema, visto que também é necessário a determinação da resposta da estrutura por meio de uma análise dinâmica e entender quais os efeitos que a simplificação da obtenção do carregamento gera no edifício. A análise da estrutura é realizada por meio de elementos finitos e do método Hilber-Hughes-Taylor (HHT) com duração de 30s. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar o comportamento dinâmico do edifício com seção do tipo H pela ação do vento. Este trabalho apresenta importante contribuição no campo da análise dinâmica, destacando como ocorre as amplificações de deslocamentos e o comportamento da função resposta da estrutura. Para a análise estrutural com incidência de vento a 0º houve redução das respostas, destacando-se os deslocamentos frontais que reduziram 32%. Para 45º, os deslocamentos no topo tiveram uma redução na ordem de 25% na seção H. O caso crítico da análise foi para incidência a 90°, onde os deslocamentos frontais sofreram aumento de aproximadamente 15%, que pode levar a subdimensionamento e consequente a um possível colapso da estrutura.