Método heurístico para o dimensionamento de pilares planos treliçados constituídos por perfis metálicos tubulares circulares.

Abstract

Tratando-se de estruturas metálicas, a utilização de elementos treliçados em substituição a perfis de alma contínua representa, essencialmente, a busca por uma solução estrutural mais eficiente, mais leve e mais econômica, sobretudo no que tange ao consumo de materiais. As treliças são elementos estruturais compostos por barras conectadas em suas extremidades por articulações, supostamente sem atrito. Em geral, são formadas por associações de triângulos contíguos, tomando partido da geometria destes, invariavelmente estável e rígida, visto que é a única forma poliédrica que não pode alterar sua forma sem igualmente alterar o comprimento de seus lados. Tem-se ainda que, se treliças idealmente articuladas forem carregadas apenas em seus nós, não há transmissão de momentos, sendo transmitidos apenas esforços axiais de tração e compressão, os dois esforços mais favoráveis à estabilidade estrutural. Esta combinação de fatores permite a formação de estruturas mais esbeltas e estruturalmente eficientes. Sendo as treliças uma combinação de perfis, o uso de perfis metálicos de seção tubular circular como elemento básico representa mais um passo em direção à eficiência estrutural, uma vez que este tipo apresenta maior raio de giração perante a perfis metálicos de seção aberta com mesma área de seção transversal, o que proporciona maior rigidez a torção e maior estabilidade lateral, uma vantagem, sobretudo em situações onde predominam esforços axiais. No que tange a pilares, mais especificamente aqueles submetidos a grandes esforços solicitantes, o uso de treliças metálicas representa uma solução de menor consumo de materiais e proporciona a formação de estruturas mais leves, rígidas e eficientes quando comparada a soluções estruturais que utilizem perfis singulares, elementos únicos de alma cheia, laminados ou soldados. Neste contexto de busca por eficiência estrutural, partindo das diretrizes de carregamento permanente e variável, segundo o que determinam as normas brasileiras ABNT NBR6120:1980 e ABNT NBR6123:1988 e utilizando os conceitos e critérios de dimensionamento definidos pelas normas ABNT NBR 8681:2003 e ABNT NBR8800:2008, foi desenvolvido nesse trabalho um método heurístico para dimensionar pilares metálicos planos treliçados, tendo por objetivo a minimização do consumo de materiais, reduzindo, consequentemente, o peso e o custo dessas estruturas. Para isso foi utilizada uma adaptação do método clássico da descida. Visando testar e validar o método proposto, foram utilizadas, em estudos de casos, 4 (quatro) estruturas encontradas na literatura.