Sistemas Administrativos
Escola de Engenharia de São Carlos
SET Efeito do vento em edifícios altos: pórticos norma...
Documento Mestrado
Área Mecânica das Estruturas
Data da defesa 18/06/1982
Autor BAFFA, Iraídes Maria do Prado Dias
Orientador MANCINI, Eddie
Português
Título Efeito do vento em edifícios altos: pórticos normais às paredes (Método da energia)
Resumo
Este trabalho analisa edifícios altos de pórticos normais às paredes, sob a carga do vento, por meio do cálculo variacional no método da energia, seguindo desenvolvimento semelhante ao de CHAN TSO e HEIDEBRECHT. A análise baseia-se na determinação da energia potencial acumulada na estrutura deformada pelo carregamento horizontal do vento. Sendo uma função dos deslocamentos, o método da energia permite adotar aproximações nestes deslocamentos (processo de Ritz) dos pórticos, a partir do comportamento geral da estrutura. O equacionamento da energia potencial é desenvolvido de duas formas, uma mais exata através da montagem do funcional da energia para cada possível deslocamento nos elementos da estrutura, considerada um meio contínuo, o qual exige para sua solução um certo refinamento matemático; e outra com aproximações determinadas pelo comportamento geral da estrutura deformada, que reduz consideravelmente os cálculos, permitindo obter os deslocamentos e esforços, até manualmente, depois de encontradas as soluções das equações diferenciais. Apresenta-se um exemplo numérico com os respectivos gráficos do processo mais exato, que foi previamente comparado com o método do equilíbrio desenvolvido por MANCINI, e do processo aproximado desenvolvido por função parabólica e cosseno-hiperbólica. A comparação dos deslocamentos e esforços obtidos por intermédio dos processos de cálculo mostra a precisão e validade destas aproximações.
Palavras-chave Cálculo variacional. Edifícios altos. Efeito do vento. Método da Energia

English
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Abstract
This work analysis wind forces acting on the high buildings frames normal to the walls using variational calculus with Energy Method (EM) following CHAN, TSO and HEIDEBRECHT’s development. The analysis is based on the determination of the potential energy is a function of the displacements based on the determination of the potential energy stored in the structure under wind force. Since the energy is a function of the displacements the EM allow simplified assumptions in the frame displacements based on the general deformation of the structure. The determination of the potential energy is made in two ways, the more exact one consists in calculations the energy functional for each possible deformation in the structural element, the structure here is considered a continuum. The other one assumes a simplified functional based on the general deformation of the structure. The displacements and stresses can be calculated by hand after the solutions of the differential equations derived from the simplified functional. A numerical example of the simplified solution together with the design curves is shown. The exact solution analyzed previoully by MANCINI (6) with the Equilibrium Method is compared with the present method. The results obtained in the present work shows the accuracy and validity of these method.
Keywords Energy Method. Tall buildings. Variational calculation. Wind effect