Dimensionamento Ótimo de vigas de Concreto Armado com Seςao T

Abstract

Um tema de fundamental importância para a indústria da construção civil é a redução de custos na obra. Assim, a utilização de técnicas de projeto ótimo de estruturas está se tornando cada vez mais freqüente, principalmente no dimensionamento ótimo de vigas e pilares de concreto armado utilizados em edificações modernas. Neste contexto, este artigo apresenta uma metodologia para dimensionamento ótimo de vigas de concreto armado com seção T, submetidas à flexão simples. No modelo de otimização proposto, objetiva-se reduzir ao mínimo possível o custo de fabricação da viga. Com base no comportamento mecânico da viga, buscam-se configurações que aproveitem com máxima eficiência as características do aço e do concreto, ou seja, o modelo gera soluções próximas ao limite entre os domínios 3 e 4 -onde o concreto está em iminente ruptura e o aço encontra-se em escoamento. As dimensões principais da seção transversal da viga T e as áreas das armaduras nas zonas de tração e de compressão são consideradas variáveis de projeto, com limites laterais adotados segundo critérios arquitetônicos e normas usuais. As restrições de projeto consideradas verificam o funcionamento da viga no domínio mais eficiente por meio da posição da linha neutra, além de outras restrições mecânicas e geométricas. Adicionalmente, foi desenvolvida uma metodologia iterativa para análise da viga que, com base no estado limite último da seção crítica, possibilita a determinação da posição da linha neutra e do momento resistente, de forma automática para qualquer configuração corrente da seção. O problema de otimização foi implementado utilizando-se o método de Programação Quadrática Seqüencial. A partir de um dado momento fletor solicitante, os códigos computacionais implementados permitem o dimensionamento ótimo da seção. Os resultados obtidos mostram que os custos de fabricação das vigas são bastante competitivos em relação aos projetos usuais.