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Título: Proposta de projetos de passarelas modulares para pedestres constituídas por perfis de aço formados a frio
Título(s) alternativo(s): Structural design proposal of modular pedestrian bridges constituted by cold-formed steel framing
Autor(es): Martins, Christian Gomes Fontoura
Orientador(es): Kimura, Érica Fernanda Aiko
Palavras-chave: Áreas para pedestres
Aço - Estruturas
Treliças (Construção civil)
Análise estrutural (Engenharia)
Engenharia civil
Pedestrian areas
Steel, Structural
Trusses
Structural analysis (Engineering)
Civil engineering
Data do documento: 16-Jul-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: MARTINS, Christian Gomes Fontoura. Proposta de projetos de passarelas modulares para pedestres constituídas por perfis de aço formados a frio. 2019. 105 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.
Resumo: Projetos estruturais econômicos visam atingir o menor peso dos elementos constituintes, bem como sua máxima eficiência estrutural. Nesse contexto, o presente trabalho objetivou a proposição de projetos de estruturas treliçadas modulares de passarelas para pedestres constituídas por perfis de aço formados a frio (seções fechadas de perfis U enrijecidos e perfis tubulares quadrados) para três distintos vãos padrões de rodovias estabelecidas pelo Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Estabeleceu-se, primeiramente, o sistema estrutural com treliças Warren com montantes para um vão de 25 metros como de interesse, o pré-dimensionamento das barras a partir de deslocamentos máximos e raios de giração mínimos, e determinou-se as ações máximas de vento e de variação de temperatura em todo o território nacional, bem como as demais ações aplicáveis. Nesse trabalho também foram estudados e apresentados os parâmetros inerentes à acessibilidade para a definição das dimensões utilizadas. Realizou-se, sequencialmente, o dimensionamento das barras pelas combinações de estados-limites últimos, através da modelagem estrutural no software SAP 2000 do Computers and Structures, Inc., que utiliza o método dos elementos finitos. Também foram verificados os deslocamentos máximos e a frequência natural mínima da estrutura a partir das combinações dos estados-limites de serviço. A partir do dimensionamento, foram propostas ligações típicas intra-modulares e inter-modulares, bem como padronizações de fabricação, tratamento anticorrosivo, transporte em caminhões simples e montagem de três módulos distintos, norteadas pela redução de tempo, custo e aumento da durabilidade das estruturas. Para o vão de 25 metros, estimou-se os pesos totais da estrutura treliçada da passarela em 75,50 kN.
Abstract: Economy in structural engineering design aims to reach both lower weight of its constituent elements and maximum structural efficiency. In this sense, the present study had the objective of proposing the structural design of modular truss pedestrian bridges constituted by cold-formed steel framing (closed U sections with lips and square hollow sections) to three distinct spans in highways from the National Department of Infrastructure and Transport. There had been stablished, firstly, the truss of Warren with verticals with a span of 25 meters as the structural system of interest, pre-designed the frames by maximum displacements and minimum radius of gyration, and determined the maximum applicable wind and temperature loads throughout the Brazilian territory, as well as the other applicable loads. In this study, there had been also investigated and presented the parameters related to accessibility in order to define the utilized dimensions. Sequentially, there has been executed the structural design of frames by the combinations of ultimate limit states through structural modeling in the SAP 200 software from Computers and Structures, Inc., which uses the finite element method. Additionally, there had been verified the maximum displacements and the minimum natural frequency of the floor structure from serviceability limit states. From the structural design, this study proposed typical intramodular and intermodular connections, as well as a standardization of manufacturing, anticorrosive treatment, transportation in simple trucks and assembly of three different modules, focusing on reducing time, cost and increasing the durability of structures. For the span of 25 meters, the total weight of the truss structure of the pedestrian bridge had been estimated at 75,50 kN.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12235
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