Análise comparativa de vinculações rígidas e semirrígidas no dimensionamento estrutural em concreto armado utilizando o software TQS

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Main Author: Zilio, Érica
Publication Date: 2025
Format: Bachelor thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Download full: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36762
Summary: This study presents a comparative analysis of the use of rigid and semi-rigid connections in the structural design of a four-story reinforced concrete building, using the TQS software. With technological advancements favoring the use of computational tools in the construction industry, structural behavior can be represented as closely as possible to reality. Generally, structural designs adopt rigid connections, where the total transmission of bending moments occurs. However, after the building is constructed, the rigidity of the connections between elements cannot be fully guaranteed. This introduces the concept of semi-rigid connections, which involve reducing the fixed-end capacity of these connections, directly influencing the distribution of forces, displacements, and the overall stability of the building. The objectives include designing the same structure using rigid connections in one scenario and semi-rigid connections in another, analyzing the differences in the structural behavior of the elements, overall stability, and material consumption. The methodology employed was exploratory in nature, involving structural design using both connection types in the TQS software, with a qualitative and quantitative approach based on theoretical foundations and structural design. The results indicate that semi-rigid connections tend to present lower values for negative bending moments and higher values for positive bending moments when compared to rigid connections. These changes led to a reduction of 2,0% in steel consumption and affected the building's overall stability by increasing stability parameters. Finally, the analysis demonstrated that the choice of connections has a direct impact on structural behavior, influencing the forces acting on structural elements, material consumption, and the building's overall stability. It also reinforces the importance of a careful approach to the use of computational models and the definition of design parameters.
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However, after the building is constructed, the rigidity of the connections between elements cannot be fully guaranteed. This introduces the concept of semi-rigid connections, which involve reducing the fixed-end capacity of these connections, directly influencing the distribution of forces, displacements, and the overall stability of the building. The objectives include designing the same structure using rigid connections in one scenario and semi-rigid connections in another, analyzing the differences in the structural behavior of the elements, overall stability, and material consumption. The methodology employed was exploratory in nature, involving structural design using both connection types in the TQS software, with a qualitative and quantitative approach based on theoretical foundations and structural design. The results indicate that semi-rigid connections tend to present lower values for negative bending moments and higher values for positive bending moments when compared to rigid connections. These changes led to a reduction of 2,0% in steel consumption and affected the building's overall stability by increasing stability parameters. Finally, the analysis demonstrated that the choice of connections has a direct impact on structural behavior, influencing the forces acting on structural elements, material consumption, and the building's overall stability. It also reinforces the importance of a careful approach to the use of computational models and the definition of design parameters.Este trabalho apresenta uma análise comparativa do emprego de vinculações rígidas e semirrígidas no dimensionamento estrutural de um edifício de quatro pavimentos em concreto armado, utilizando o software TQS. Com todo o avanço tecnológico, favorecendo o emprego de ferramentas computacionais na área da construção civil, o comportamento das estruturas pode ser apresentado de maneira mais próxima possível da realidade. Geralmente, nos dimensionamentos estruturais são adotadas vinculações rígidas, na qual, há a transmissão total dos momentos fletores, porém, após a execução da edificação, não se tem garantia total da rigidez das vinculações entre os elementos. Surge assim, o conceito de vinculação semirrígida, que constitui em reduzir a capacidade do engaste nestas ligações, influenciando diretamente na distribuição dos esforços, deslocamentos e estabilidade global do edifício. Tem-se como objetivos dimensionar a mesma estrutura empregando vinculações rígidas e em outro caso, utilizando vinculações semirrígidas, analisando as divergências no comportamento estrutural entre os elementos, a estabilidade global e o consumo de materiais. A metodologia utilizada foi de caráter exploratório, envolvendo dimensionamentos com ambas as vinculações no software TQS, com uma abordagem qualitativa e quantitativa, advindos da fundamentação teórica e do dimensionamento estrutural. Os resultados indicam que as vinculações semirrígidas tendem a apresentar valores para momentos fletores negativos inferiores e valores para os momentos fletores positivos superiores, quando comparado com as vinculações rígidas. Assim, essas alterações ocasionaram uma redução de 2,0% no consumo de aço e afetaram a estabilidade global da edificação, aumentando os parâmetros de estabilidade. Por fim, a análise demonstrou que a escolha das vinculações tem impacto direto no comportamento estrutural, influenciando nos esforços atuantes nos elementos estruturais, no consumo de materiais e na estabilidade global do edifício. E também reforça a importância de uma abordagem criteriosa no uso de modelos computacionais e na definição de parâmetros de projeto.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoBrasilDepartamento Acadêmico de Construção CivilEngenharia CivilUTFPRTrombetta, JairoTrombetta, JairoBenetti, Heloiza Aparecida PiassaDias, Gustavo LacerdaZilio, Érica2025-05-12T11:06:46Z2025-05-12T11:06:46Z2025-02-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfZILIO, Érica. Análise comparativa de vinculações rígidas e semirrígidas no dimensionamento estrutural em concreto armado utilizando o software TQS. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2025.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36762porhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2025-05-13T06:12:28Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/36762Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2025-05-13T06:12:28Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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