O dimensionamento inicial de cada modelo foi realizado de acordo com que cada barra não ultrapassasse 70% de sua capacidade. Obtendo uma estrutura de pórtico segura e não superdimensionada.
As barras dos banzos superior e inferior mantiveram-se com mesa e alma sem alteração, havendo mudança conforme necessário somente na espessura do perfil.
13.4.1 Pórtico modelo 1
O modelo de pórtico número 1 em seus banzos superiores, inferiores e montantes foi caracterizado por 41 barras e 24 nós, sua geometria está mostrada na figura abaixo.
Figura 39: Características do modelo 1, perfil U
Fonte: Mcalc 3D
Para dimensionamento do pórtico modelo 1 com perfis U, foram usados nos banzos superiores e inferiores foram caracterizados por alma e mesa de 75mm e 40mm respetivamente, havendo mudança somente em sua espessura que variou de 1,20mm a 4,75mm de acordo com a solicitação da estrutura do pórtico.
Os montantes também em perfil U tiveram sua alma e mesa determinadas como 68mm e 30mm e sua espessura variou de 1,20mm a 3,25mm. Seus pilares para atender à solicitação foram definidos como perfil I laminado 101.6mm x 11.4mm.
A estrutura do pórtico resultou em um total de 165,48 Kgf. Na sequência estão as imagens do pórtico em seu estado deformado e com os esforços normais após o dimensionamento.
Figura 40: Deformação - Modelo 1, perfil U
Fonte: Mcalc 3D (2018)
Figura 41: Esforço normal - Modelo 1, perfil U
Fonte: Relatório do software Mcalc 3D (2018)
Para o pórtico modelo 1 com dupla cantoneira, foram usados perfis caracterizados por dupla cantoneira opostas entre si, com abas iguais de 31,75mm e espessura de 3,17mm.
Para atender à solicitação seus pilares foram definidos como perfil I laminado ILAM 203.2mm x 27.3mm.
A estrutura do pórtico resultou em um total de 177,95 Kgf.
Na sequência estão as imagens do pórtico em seu estado deformado e com os esforços normais após o dimensionamento.
Figura 42: Deformação - Modelo 1, dupla cantoneira
Fonte: Mcalc 3D (2018)
Figura 43: Esforço normal -Modelo 1, dupla cantoneira
13.4.2 Pórtico modelo 2
O modelo de pórtico número 2 em seus banzos superiores, inferiores e montantes foi caracterizado por 48 nós e 89 barras, sua geometria está mostrada na figura 44 abaixo.
Figura 44: Características do modelo 2
Fonte: Mcalc 3D (2018)
Para dimensionamento do pórtico modelo 2 com perfis U, foram usados nos banzos superiores e inferiores foram caracterizados por alma e mesa de 125mm e 50mm respetivamente, mudando somente sua espessura que variou de 2,25mm a 6,30mm de acordo com a solicitação da estrutura do pórtico.
Os montantes também em perfil U tiveram sua alma e mesa determinadas como 118mm e 45mm e sua espessura variou de 1,20mm a 3,00mm. Seus pilares para atender à solicitação foram definidos como perfil I laminado 203.2mmx 27.3mm.
A estrutura do pórtico resultou em um total de 819,22 Kgf. Na sequência estão as imagens do pórtico em seu estado deformado e com os esforços normais após o dimensionamento.
Figura 45: Deformação - Modelo 2, perfil U
Fonte: Relatório do software Mcalc 3D (2018)
Figura 46: Esforço Normal - Modelo 2, perfil U
Fonte: Relatório do software Mcalc 3D (2018)
Para o pórtico modelo 2 com dupla cantoneira, foram usados perfis caracterizados por dupla cantoneira opostas entre si, com abas iguais de 50,8mm e espessura que variou de 3,17mm a 9,52mm.
Para atender à solicitação seus pilares foram definidos como perfil I laminado 203.2mm x 27.3mm.
A estrutura do pórtico resultou em um total de 924.69 kgf. Na sequência estão as imagens do pórtico em seu estado deformado e com os esforços normais após o dimensionamento.
Figura 47: Deformação - Modelo 2, dupla cantoneira
Fonte: Relatório do software Mcalc 3D (2018)
Figura 48: Esforço Normal - Modelo 2, dupla cantoneira
Fonte: Relatório do software Mcalc 3D (2018)
13.4.3 Pórtico modelo 3
O modelo de pórtico número 3 em seus banzos superiores, inferiores e montantes foi caracterizado por 68 nós e 129 barras, sua geometria está mostrada na figura abaixo.
Figura 49: Características do modelo 3
Fonte: Mcalc 3D (2018)
Para dimensionamento do pórtico modelo 3 com perfis U,os banzos superiores e inferiores foram caracterizados por alma e mesa de 200mm e 100mm respetivamente, mudando somente sua espessura que variou de 1,5mm a 8mm de acordo com a solicitação da estrutura do pórtico.
Os montantes também em perfil U tiveram sua alma e mesa determinadas como 193mm e 64mm e sua espessura variou de 1,20mm a 4,25mm. Seus pilares para atender à solicitação foram definidos como perfil I laminado ILAM 254mm x 37.7mm.
A estrutura do pórtico resultou em um total de 2336,46Kgf. Na sequência estão as imagens do pórtico em seu estado deformado e com os esforços normais após o dimensionamento.
Figura 50: Deformação - Modelo 3, perfil U
Figura 51: Esforço Normal - Modelo 3, perfil U
Fonte: Relatório do software Mcalc 3D (2018)
Para o pórtico modelo 3 com perfis dupla cantoneira, foram caracterizados por por dupla cantoneira opostas entre si, com abas iguais de 88.9mm e espessura que variou de 3,17mm a 9,52mm.
Para atender à solicitação seus pilares foram definidos como perfil I laminado 254mm x 37.7mm.
A estrutura do pórtico resultou em um total de 2560,3 kgf. Na sequência estão as imagens do pórtico em seu estado deformado e com os esforços normais após o dimensionamento.
Figura 52: Deformação - Modelo 3, dupla cantoneira
Figura 53: Esforço Normal - Modelo 3, dupla cantoneira
14 OTIMIZAÇÃO DOS MODELOS NO SOFTWARE
A otimização geométrica dos modelos se deu com o intuito de haver uma redução de peso na estrutura de cada pórtico.
A otimização realizada nos modelos é caracterizada pela mudança nos banzos inferiores e montantes onde a estrutura apresentou uma maior solicitação de estrutura de acordo com o relatório dos esforços obtido pelo software ao final do dimensionamento primário.