Análise dinâmica de vigas mistas com interação parcial.

Abstract

A intenção de obter estruturas cada vez mais elaboradas e eficientes fez com que a construção civil passasse a utilizar, em todo mundo, há mais de 150 e 100 anos respectivamente, estruturas de aço e de concreto, entretanto os elementos estruturais mistos de aço-concreto passaram a ser utilizados somente a partir da década de 60, com o desenvolvimento de métodos e disposições construtivas que garantiam a funcionalidade do conjunto de dois materiais, ampliando, assim, as opções de projeto e construção. O objetivo do presente trabalho é promover uma análise numérica dinâmica de vigas mistas, considerando que há deslizamento na interface de contato dos dois elementos que constituem a viga mista, ou seja, quando há interação parcial entre os elementos. As soluções da literatura para a análise de estruturas submetidas à vibração (problema dinâmico com interação parcial) ainda são escassas e as recomendações de projeto bastante simplificadas. A análise numérica, é feita utilizando o Método dos Elementos Finitos (MEF), sendo utilizado um elemento finito específico com deslizamento incorporado, já desenvolvido e implementado em trabalhos anteriores. As implementações existentes são apenas para análise estática do problema de viga mista com interação parcial, sendo que no presente trabalho, são implementadas formulações para realização da análise dinâmica do problema de viga mista, capazes de determinar as frequências naturais e os modos de vibração das vigas mistas, bem como os históricos de deslocamentos (via superposição modal e integração direta), estudando assim a influência da interação parcial nestas grandezas. A implementação dos algoritmos é feita utilizando o Maple 14. Os resultados obtidos com a utilização do elemento finito implementado neste trabalho, em problemas de análise dinâmica, são comparados com os resultados obtidos com diferentes elementos finitos desenvolvidos por outros autores e encontrados na literatura técnica disponível.