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Type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Desenvolvimento de ferramenta computacional para dimensionamento de duas ligações viga-pilar em estruturas de aço
Author: Soares Junior, Osmani Lima
First Advisor: Maia, Wanderson Fernando
Referee Member: Branquinho, Maria Ávila
Referee Member: Palhares, Rodolfo de Azevedo
Resumo: Em razão da demanda crescente de estruturas em aço, o presente estudo visou ao desenvolvimento computacional de uma ferramenta de cálculo, segundo a recém revisada ABNT NBR 8800:2024, para dimensionamento das ligações flexíveis e rígidas entre viga e pilar. O correto dimensionamento das ligações é essencial para garantir a estabilidade, durabilidade e resistência das estruturas. Tendo em vista que o processo manual de cálculo é suscetível a erros, visou-se desenvolver uma ferramenta de cálculo confiável, eficiente e econômica utilizando linguagem de programação Python. A ferramenta proposta calcula a ligação escolhida e apresenta o memorial de cálculo com todos os parâmetros do dimensionamento, bem como, a plotagem das ligações. Além do cálculo com os parâmetros inicias, o programa também altera os componentes e recalcula a ligação, caso não atenda aos estados limites de serviço e último, apresentando a opção mais viável ao usuário. Após a execução, o código cria arquivos com os resultados, renomeando os arquivos de acordo com as características selecionadas, de tipo de ligação, perfil e carregamentos. A ferramenta desenvolvida para o cálculo de ligações viga-pilar, tanto rígidas quanto flexíveis, apresentou resultados altamente satisfatórios quando comparados com os cálculos manuais, mostrando-se confiável e precisa. A precisão dos cálculos, corroborada pelos exemplos testados, valida o uso dessa aplicação em projetos estruturais, permitindo a redução do tempo gasto em cálculos repetitivos e, ao mesmo tempo, garantindo a conformidade com a ABNT NBR 8800:2024. A ferramenta visa a um dimensionamento utilizando o menor custo, possibilitando ao usuário informar dados de entrada relacionados aos elementos estruturais, visando também à otimização dos recursos disponíveis na obra. Uma das maiores vantagens da ferramenta é a capacidade de realizar múltiplas iterações em frações de segundo, ajustando variáveis como o número de parafusos, espessura das soldas e perfis de aço conforme os critérios normativos. Isso evita o trabalho manual repetitivo que, além de consumir tempo, pode gerar erros humanos.
Abstract: Due to the growing demand for steel structures, this study aimed to develop a computational calculation tool, according to the recently revised ABNT NBR 8800:2024 standard, for design flexible and rigid connections between beams and columns. The correct design of connections is essential to ensure the stability, durability, and strength of structures. Considering that the manual calculation process is susceptible to errors, the aim was to develop a reliable, efficient, and economical calculation tool using the Python programming language. The proposed tool calculates the chosen connection and presents the calculation report with all the design parameters, as well as the plotting of the connections. In addition to the calculation with the initial parameters, the program also recalculates the connection by changing the components if it does not meet the service and ultimate limit states, presenting the most viable option to the user. After execution, the code creates files with the results, renaming the files according to the selected characteristics, such as connection type, profile, and loads. The tool developed for calculating both rigid and flexible beam-column connections presented highly satisfactory results when compared to manual calculations, proving to be reliable and accurate. The accuracy of the calculations, corroborated by the examples tested, validates the use of this application in structural projects, allowing for a reduction in the time spent on repetitive calculations and, at the same time, ensuring compliance with ABNT NBR 8800:2024. The tool aims at design using the lowest cost, allowing the user to enter data related to structural elements, also aiming at optimizing the resources available on the job site. One of the biggest advantages of the tool is the ability to perform multiple iterations in fractions of a second, adjusting variables such as the number of bolts, weld thickness, and steel profiles according to design standards. This eliminates repetitive manual work, which, in addition to being timeconsuming, can lead to human error.
Keywords: Estruturas em aço
Ligação viga-pilar flexível
Ligação viga-pilar rígida
Python
Dimensionamento
Steel structures
Flexible beam-column connection
Rigid beam-column connection
Python
Design
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: Faculdade de Engenharia
Access Type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/19029
Issue Date: 1-Jul-2025
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