Modelos de concepção para estruturas de concreto armado com comportamento não linear obtidos pelo método de bielas e tirantes e otimização topológica

Abstract

O modelo de bielas e tirantes é adotado no presente artigo para o dimensionamento de alguns elementos em concreto armado e para regiões em que são observadas modificações geométricas e concentrações de tensões, chamadas regiões “D”. Este modelo permite uma melhor representação do comportamento estrutural e mecanismos de resistência nas estruturas de concreto. No entanto, a escolha do modelo topológico depende da experiência do projetista em compatibilizar o fluxo interno de esforços e a geometria do contorno em relação às condições iniciais a que está sujeito o elemento estrutural. Com isso, há certa dificuldade em se aplicar o método, já que a concepção do modelo apresenta incertezas. Neste contexto, o presente artigo tem como objetivo a aplicação do modelo de bielas e tirantes para elementos estruturais não lineares, juntamente com métodos avançados de otimização topológica. O método de otimização topológica adotado considera a redução da rigidez progressiva de elementos finitos com valores baixos de tensões. As análises realizadas poderão proporcionar ao projetista estrutural melhor entendimento de processos de concepções estruturais, garantindo a segurança e a confiabilidade na resolução de problemas complexos envolvendo o concreto estrutural.