Otimização de pilares de concreto armado com seções retangulares e circulares submetidos à flexão composta oblíqua
| Autor(a) principal: | |
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| Data de Publicação: | 2019 |
| Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
| Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11737 |
Resumo: | This work presents a computational algorithm, called “PFOC”, for optimization of reinforced concrete columns of rectangular and circular cross sections subjected to axial forces and biaxial bending. Columns with a slenderness coefficient λ ≤ 90 with reinforcement distributed in a symmetric form on section, without transverse loads and with discrete optimization for the steel area (bar arrangement) were studied, so that the solution obtained is executable. Aspects such as commercial gauges to the bars, design recommendations of the NBR 6118 (ABNT, 2014), possibility of additional reinforcement, dimensions for the cross section that facilitate the execution and fck up to 90 MPa are also considered. The program performs the optimization of columns through five independent steps, which include the delimitation of possible solutions, cost calculation, calculation of the resulting efforts and Ultimate Limit States (ULE) verification of the evaluated combinations, with the adoption of a methodology, adapted from the literature to consider the nonlinearity of concrete stresses. Examples of validation of the subroutines for circular and rectangular cross sections checks are presented, and comparisons between the results of the discrete optimization used in the implemented algorithm, and those of continuous optimization. "PFOC" was developed in the Python programming language, the use and modification of the program is free, its source code is available at https://github.com/DanielDgrossmann/PFOC. |
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Otimização de pilares de concreto armado com seções retangulares e circulares submetidos à flexão composta oblíquaOptimization of reinforced concrete columns with rectangular and circular cross sections subjected to axial forces and biaxial bendingVigas de concretoAlgorítmos computacionaisConstrução civilConcrete beamsComputer algorithmsBuildingCNPQ::ENGENHARIASThis work presents a computational algorithm, called “PFOC”, for optimization of reinforced concrete columns of rectangular and circular cross sections subjected to axial forces and biaxial bending. Columns with a slenderness coefficient λ ≤ 90 with reinforcement distributed in a symmetric form on section, without transverse loads and with discrete optimization for the steel area (bar arrangement) were studied, so that the solution obtained is executable. Aspects such as commercial gauges to the bars, design recommendations of the NBR 6118 (ABNT, 2014), possibility of additional reinforcement, dimensions for the cross section that facilitate the execution and fck up to 90 MPa are also considered. The program performs the optimization of columns through five independent steps, which include the delimitation of possible solutions, cost calculation, calculation of the resulting efforts and Ultimate Limit States (ULE) verification of the evaluated combinations, with the adoption of a methodology, adapted from the literature to consider the nonlinearity of concrete stresses. Examples of validation of the subroutines for circular and rectangular cross sections checks are presented, and comparisons between the results of the discrete optimization used in the implemented algorithm, and those of continuous optimization. "PFOC" was developed in the Python programming language, the use and modification of the program is free, its source code is available at https://github.com/DanielDgrossmann/PFOC.Este trabalho apresenta um algoritmo computacional, denominado “PFOC”, para otimização de pilares circulares e retangulares submetidos à flexão composta oblíqua. São abordados pilares com esbeltez λ ≤ 90, armadura simétrica, sem esforços transversais, com otimização discreta para a área de aço (arranjo de barras), de forma que a solução obtida é executável. São considerados, ainda, aspectos como bitolas comerciais, recomendações construtivas da NBR 6118 (ABNT, 2014), possibilidade de armaduras suplementares, dimensões para a seção transversal que facilitam a execução, e resistência característica à compressão de até 90 MPa. O programa efetua a otimização de pilares por meio de cinco etapas independentes, as quais contemplam a delimitação das soluções possíveis, cálculo do custo, determinação dos esforços de cálculo e verificação do ELU das combinações avaliadas, com a adoção de uma metodologia, adaptada da literatura, para considerar a não linearidade das tensões do concreto. Apresentam-se exemplos de validação das sub-rotinas de verificações de seções circulares e retangulares, e comparações entre os resultados da otimização discreta utilizada no algoritmo implementado, com os da otimização contínua. O “PFOC” foi desenvolvido na linguagem de programação Python, o uso e modificação do programa é livre, seu código-fonte encontra-se disponibilizado na página https://github.com/DanielDgrossmann/PFOC.Universidade Tecnológica Federal do ParanáGuarapuavaBrasilEngenharia CivilUTFPRSouza, Edson Florentino deSouza, Carlos Francisco PecapedraSouza, Edson Florentino deSouza, Carlos Francisco PecapedraSilva, Marly Terezinha Quadri Simoes daSilva, Dyorgge Alves SilvaGrossmann, Daniel Dal Agnol2020-11-14T17:20:26Z2020-11-14T17:20:26Z2019-12-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfGROSSMANN, Daniel Dal Agnol. Otimização de pilares de concreto armado com seções retangulares e circulares submetidos à flexão composta oblíqua. 2019. 165 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Guarapuava, 2019.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11737porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2020-11-14T17:20:26Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/11737Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2020-11-14T17:20:26Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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This work presents a computational algorithm, called “PFOC”, for optimization of reinforced concrete columns of rectangular and circular cross sections subjected to axial forces and biaxial bending. Columns with a slenderness coefficient λ ≤ 90 with reinforcement distributed in a symmetric form on section, without transverse loads and with discrete optimization for the steel area (bar arrangement) were studied, so that the solution obtained is executable. Aspects such as commercial gauges to the bars, design recommendations of the NBR 6118 (ABNT, 2014), possibility of additional reinforcement, dimensions for the cross section that facilitate the execution and fck up to 90 MPa are also considered. The program performs the optimization of columns through five independent steps, which include the delimitation of possible solutions, cost calculation, calculation of the resulting efforts and Ultimate Limit States (ULE) verification of the evaluated combinations, with the adoption of a methodology, adapted from the literature to consider the nonlinearity of concrete stresses. Examples of validation of the subroutines for circular and rectangular cross sections checks are presented, and comparisons between the results of the discrete optimization used in the implemented algorithm, and those of continuous optimization. "PFOC" was developed in the Python programming language, the use and modification of the program is free, its source code is available at https://github.com/DanielDgrossmann/PFOC. |
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