Orientador: Fernando Iguti

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica

Resumo: Este trabalho considera dois tipos de coberturas tridimensionais: treliça espacial e rede de cabos, focalizando na formulação exata do tratamento teórico de hastes quando sujeitas a grandes mudanças na geometria. No caso de treliça espacial, apresenta urna heurística para o dimensionamento...

Resumo: Este trabalho considera dois tipos de coberturas tridimensionais: treliça espacial e rede de cabos, focalizando na formulação exata do tratamento teórico de hastes quando sujeitas a grandes mudanças na geometria. No caso de treliça espacial, apresenta urna heurística para o dimensionamento de mínimo peso de treliças espaciais constituídas por tubos cilíndricos de aço. A estratégia de mínimo peso significa um esforço para minimizar o custo deste tipo de treliça que é bastante comum na prática da engenharia civil. Nos subproblemas de cálculo de equilíbrio, o surpreendente desempenho do método quase Newton sem memória é revelado quando comparado com os métodos quase Newton e Newton. Uma aplicação da heurística a um caso real envolvendo milhares de deslocamentos e milhares de barras é apresentado. No caso de rede de cabos, proporciona um guia realista seguro sobre o comportamento de sistema estruturais com rede de cabos. A formulação matemática é especialmente adequada para modelar a etapa de tensionamento que é geralmente necessária nas tenso estruturas. Os resultados de um modelo experimental de rede de cabos tensionados, na forma de um parabolóide hiperbólico, ancorada em vigas rígidas retas, são comparados com os resultados do modelo teórico. Um caso real é analisado, onde a estrutura é urna rede de cabos de aço, na forma de um parabolóide hiperbólico, ancorada num anel de concreto, cujo eixo projeta uma elipse no plano horizontal

Abstract: This work considers two types of tridimensional roofs: space truss and cable network, focusing on exact formulation in the theoretical treatment of stems when subjected to large changes in geometry. In case of space truss, it presents a heuristic to minimum weight design of space trusses...

Abstract: This work considers two types of tridimensional roofs: space truss and cable network, focusing on exact formulation in the theoretical treatment of stems when subjected to large changes in geometry. In case of space truss, it presents a heuristic to minimum weight design of space trusses composed of steel cylindrical tubes. The minimum weight strategy means an effort to minimize the cost of this type of truss, which is very common in the civil engineering practice. In sub-problems of equilibrium calculation, the surprising performance of the memoryless quasi Newton method is revealed when compared to the quasi Newton and Newton methods. An application of the heuristic to a real case encompassing thousands of displacements and thousand of members is presented. In case of cable network, it provides a sound practical guidance on the behavior of cable structural systems. The mathematical formulation is specially suited to model the tensioning stage, which is generally necessary in tension structures. The results from an experimental model of a tensioned cable network, in the shape of hyperbolic paraboloid, anchored at straight rigid beams, are compared with the results from the theoretical model. A real case is analyzed, where the structure is a steel cables network, in the shape of hyperbolic paraboloid, anchored at a concrete ring bearn, whose axis projects an ellipse in the horizontal plane