Analysis of arch steel structural systems for sports centers

Revista de Engenharia Civil IMED

View Publication Info
 
 
Field Value
 
Title Analysis of arch steel structural systems for sports centers
Análise de sistemas estruturais arqueados em aço para centros esportivos
 
Creator Silva, Fabrício Costa
Vieira, Gregório Sandro
 
Subject
Arch structures; Steel structures; Arches; Steel rate
Engenharia Civil; Estruturas
estruturas arqueadas; estruturas de aço; arcos; taxa de aço
 
Description In this work, a study of the variation of the parameters of structures for curved roofs was carried out in order to evaluate changes in the rate of steel consumption. Several models have been designed with different geometries and bonding conditions. At first, these models were divided into three groups or structural systems, in order to determine the most efficient from the mass point of view of the structure. Then, the group that presented the best performance was analyzed with a larger amount of data. Structural design was performed using the STRAP® software and based on the requirements of the technical standard ABNT NBR 8800: 2008. Calculating the models, it has been found that the steel rate can vary greatly from one geometry to another and, in the same system, it varies considerably with respect to span and spacing between porticos. For certain support conditions and a certain span, it was observed that the use of small spacing between porticos in order to decrease the load on each curved frame can lead to high steel rates. It has been found that this phenomenon occurs due to the limitation of the slenderness of compressed members. On the other hand, large spacing results in large surrounding areas that, in turn, require larger sections to resist soliciting stresses. Thus, there is an intermediate or optimal spacing that offers a lower rate of material consumption, allowing for the elaboration of more economical structural projects.
Neste trabalho, foi realizado um estudo da variação de parâmetros de estruturas para coberturas curvas com intuito de avaliar mudanças na taxa de consumo de aço. Diversos modelos foram concebidos com diferentes geometrias e condições de vinculação. Em um primeiro momento, esses modelos foram divididos em três grupos ou sistemas estruturais, com o objetivo de determinar o mais eficiente do ponto de vista de massa da estrutura. Em seguida, o grupo que apresentou o melhor desempenho foi analisado com uma quantidade maior de dados. O dimensionamento estrutural foi realizado através do programa computacional STRAP® e com base nas prescrições dispostas na norma técnica ABNT NBR 8800:2008. Calculados os modelos, verificou-se que a taxa de aço pode sofrer grandes variações de uma geometria para outra e, em um mesmo sistema, varia consideravelmente em relação ao vão e ao espaçamento. Para determinadas condições de vinculações e um determinado vão, observou-se que a utilização de pequenos espaçamentos entre pórticos com o intuito de diminuir o carregamento sobre cada quadro curvo pode ocasionar grandes taxas de aço. Averiguou-se que esse fenômeno se dá em decorrência da limitação da esbeltez de peças comprimidas. Por outro lado, grandes espaçamentos resultam em grandes áreas de influência que, por sua vez, exigem seções maiores para resistirem aos esforços solicitantes. Assim, existe um espaçamento intermediário ou ótimo que fornece a menor taxa de consumo de material, possibilitando a elaboração de projetos estruturais mais econômicos.
 
Publisher Complexo de Ensino Superior Meridional S.A.
 
Contributor

 
Date 2018-12-10
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion

 
Format application/pdf
text/html
 
Identifier https://seer.imed.edu.br/index.php/revistaec/article/view/2352
10.18256/2358-6508.2018.v5i2.2352
 
Source Revista de Engenharia Civil IMED; v. 5, n. 2 (2018): Jul.-Dez.; 20-34
2358-6508
2358-6508
10.18256/2358-6508.2018.v5i2
 
Language por
 
Relation https://seer.imed.edu.br/index.php/revistaec/article/view/2352/1961
https://seer.imed.edu.br/index.php/revistaec/article/view/2352/1962
/*ref*/AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE. AISI S100-2007: Method for cold-formed steel structural members. American Iron and Steel Institute. Washington, DC, 2007.
/*ref*/ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6120: cargas para o cálculo de estruturas de edificações. Rio de Janeiro, 1980.
/*ref*/ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6123: Cargas para o cálculo de estruturas de edificações. Rio de Janeiro, 1988.
/*ref*/ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8681: Ações e segurança nas estruturas - procedimento. Rio de Janeiro, 2003.
/*ref*/ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8800: Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios. Rio de Janeiro, 2008.
/*ref*/BLESSMANN, J. O vento na engenharia estrutural. Porto Alegre: UFRGS, 1995.
/*ref*/BLESSMANN, J. Ação do vento em telhados. Porto Alegre: SAGRA, 1991.
/*ref*/LEET, K. M.; UANG, C. M. Fundamentals of structural analysis. 3ª ed. New York: McGraw-Hill, 2009.
/*ref*/NOGUEIRA, G. S. Avaliação de soluções estruturais para galpões compostos por perfis de aço formados a frio. 2009. 1 v. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Civil, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2009.
/*ref*/OLIVEIRA, E. P.; GALGOUL, N. S. Consumo de aço em coberturas de estádios: sistema estrutural em treliça x cabos. Engenharia Estudo e Pesquisa, Santa Maria, v. 12, n. 1, p. 14-28, jan/jun. 2012.
/*ref*/SEWARD, D. Understanding structures: analysis, materials, design. 4ª ed. New York: Palgrave Macmillan, 2009.
 
Rights Direitos autorais 2018 Fabrício Costa Silva, Gregório Sandro Vieira
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0
 

Contact Us

The PKP Index is an initiative of the Public Knowledge Project.

For PKP Publishing Services please use the PKP|PS contact form.

For support with PKP software we encourage users to consult our wiki for documentation and search our support forums.

For any other correspondence feel free to contact us using the PKP contact form.

Find Us

Twitter

Copyright © 2015-2018 Simon Fraser University Library