DESENVOLVIMENTO DE UM ALGORITIMO EM LINGUAGEM PYTHON PARA ANÁLISE DE ESTRUTURAS UTILIZANDO O MÉTODO DOS DESLOCAMENTOS
A análise estrutural é um conhecimento essencial para o engenheiro civil e é aplicada para diversos tipos de sistemas construtivos, constituindo uma etapa primordial de projeto, onde é necessário para definição da estrutura em questão o cálculo de esforços internos, deslocamentos, reações de apoio, etc. Na graduação em engenharia civil esses conceitos são desenvolvidos com o auxílio do método do deslocamentos que é o mesma formulação utilizada em programas comerciais de análise estrutural, de posse desse conhecimento foi desenvolvido um algoritmo simples e livre, implementado em linguagem PYTHON, que realiza análise estática linear de vigas e pórticos planos modelados com elementos de barra sob influência de carregamentos estáticos, para diferentes seções geométricas e módulos de elasticidade. Assim, o usuário tem contato com os resultados de matrizes de rigidez dos elementos, matrizes de rotação, matriz de rigidez da estrutura global, etc. Além de acompanhar o desenvolvimento do método, e não somente inserir dados de entrada e receber resultados como acontece com programas fechados, dessa forma acredita-se que é de grande interesse para o aprendizado a utilização e compreensão dos passos seguidos de acordo com o método dos deslocamentos aplicados nesse algoritmo. Para validar o algoritmo proposto os resultados de esforços e reações de apoio obtidos são então comparados com resultados teóricos e uma modelagem no programa comercial já consolidado SAP2000, o trabalho proposto apresentou resultados exatamente iguais e se mostra uma ferramenta simples e precisa para aplicação e desenvolvimento dos conceitos aprendidos, sem a necessidade de programas robustos.
DESENVOLVIMENTO DE UM ALGORITIMO EM LINGUAGEM PYTHON PARA ANÁLISE DE ESTRUTURAS UTILIZANDO O MÉTODO DOS DESLOCAMENTOS
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Palavras-chave: Análise estrutural, método dos deslocamentos, pórtico plano.
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Keywords: Structural analysis, Displacement method, Plane frame
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Abstract:
The structural analysis is an essential knowledge for the civil engineer and is applied to several types of construction systems, constituting a primordial stage of design, where it is necessary to define the structure in question the calculation of internal forces, displacements, support reactions, etc.. In the graduation in civil engineering these concepts are developed with the aid of the stiffness method, which is the same formulation used in commercial programs of structural analysis, with this knowledge was developed a simple and free algorithm, implemented in PYTHON language, which performs static linear analysis of beams and plane frames modeled with bar elements under influence of static loads, for different geometric sections and elasticity modules. Thus, the user has contact with the results of stiffness matrices of the elements, rotation matrices, stiffness matrix of the global structure, etc. In addition to following the development of the method, and not only enter input data and receive results as it happens with closed programs, it is believed that it is of great interest for learning the use and understanding of the steps followed according to the method of displacements applied in this algorithm. To validate the proposed algorithm the results of efforts and support reactions obtained are then compared with theoretical results and a modeling in the already consolidated commercial program SAP2000, the proposed work presented exactly the same results and shows a simple and precise tool for application and development of the concepts learned, without the need for robust programs.
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Número de páginas: 14
- Amanda Isabela de Campos
