Sistemas Administrativos
Escola de Engenharia de São Carlos
SET Técnicas de otimização matemática no projeto de pó...
Documento Mestrado
Área Área indefinida
Data da defesa 19/03/1988
Autor SALGADO, Nelson Krahenbuhl
Orientador ANTUNES, Helena Maria do Carmo
Português
Título Técnicas de otimização matemática no projeto de pórticos planos retangulares
Resumo
O objetivo deste trabalho é apresentar um algoritmo que automatize o projeto de pórticos planos retangulares de edifícios altos, em regime elástico, minimizando o consumo de material estrutural e levando em conta restrições referentes à limitação dos deslocamentos horizontais das lajes e das tensões normais atuantes nas barras. A técnica utilizada, envolvendo conceitos de programação matemática não linear, consistiu na construção de problemas aproximados que representasse da melhor forma possível o caso real, sem apresentar, contudo as mesmas dificuldades. No capitulo 2 apresenta-se a definição de um problema de programação matemática. Com base nesta definição, o projeto de uma estrutura exemplo é equacionado no capitulo 3; mostra-se que mesmo para uma estrutura bastante simples o problema da programação a resolver é complexo. No capitulo 4, mostra-se como a estratégia tradicional de projeto de estruturas hiperelásticas pode ser aplicada para separar as fases da analise e dimensionamento, resultando um processo interativo. A formulação do problema é então simplificada e generalizada. Nos capítulos 5 e 6 apresenta-se uma revisão da bibliografia dirigida à solução do problema proposto. As estratégias baseadas em enfoques Primal e Dual são analisadas, sendo suas principais qualidades e deficiências explicitadas. No capitulo 7 as técnicas descritas são comparadas visando a solução do problema proposto, sendo adotada uma estratégia dual por melhor se adaptar ao comportamento estrutural esperado. No capitulo 8 apresenta-se a formulação utilizada. Esta foi em parte desenvolvida, visto não existir na bibliografia nenhuma que se adapte perfeitamente às necessidades constatadas. O capitulo 9 é dedicado à apresentação do programa desenvolvido, exemplos de utilização são encontrados nos capítulos 10, 11 e 12. Por fim, no anexo A, uma pequena compilação de conceitos básicos de programação matemática indispensáveis ao completo entendimento deste trabalho.
Palavras-chave Otimização matemática. Pórticos planos retangulares

English
Title Not available
Abstract
The main purpose of this work is to present an algorithm for authomatizing rectangular plane frame design, usual in high building structural analysis, in the linear elastic range, by minimization the consumption of structural material, and taking into account restrictions related to the limitation of the floor-slabs horizontal displacements and axial stress in the members of the structure. The used technique, involving concepts of non linear mathematical programming, consists of constructing approximate problems that represent, in the best possible way, the real ones, although without its inherent difficulties. In the chapter 2, the definition, the formulation for the design of a structure-example is developed in the chapter 3; there is shown that, ever for a very simple structure, the programming problem to solve is actually quite complex. In the chapter 4 it is shown how classical procedures for designing hyperstatic structures can be used for separating the several analysis phases, and the definition of geometric characteristics for the elements, giving origin to an interactive procedure. The problem formulation is then generalized. In the chapter 5 and 6 is presented a bibliography review of the proposed matter. The strategies based on Primal and Dual procedures are then analyzed, explicating its main qualities and defects. In the chapter 7 the several described techniques are compared, looking at the solution of the proposed problem, being then adopted a dual strategy, because it seems to be best adapts to the expected structural behavior. In the chapter 8 is presented a generalized formulation. It was partially developed in this work, due to the inexistence of one that could be adapted to the peculiarities of the problem. The chapter 9 is used for presenting the computer program, and the remaining chapters, 10, 11 and 12 shown several examples of utilization. At least, in the Annex A, it is made a small compilation of basic concepts in mathematical programming, essential for a complete understanding of this work.
Keywords Algorithm. Rectangular plane frame