OPTIMUM DESIGN OF CABLES IN PRESTRESSED CONCRETE STRUCTURES CONSIDERING THE ULTIMATE LIMIT STATE OF BENDING
COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR === A busca por uma estrutura ótima, que consuma o mínimo de material possível, e atenda, ao mesmo tempo, aos critérios de segurança e bom comportamento em serviço e aos aspectos construtivos, deve ser preocupação primordial de todo eng...
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| Language: | Portuguese |
| Published: |
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
2002
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| Online Access: | http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=2869@1 http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=2869@2 |
| Summary: | COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR === A busca por uma estrutura ótima, que consuma o mínimo de
material possível, e atenda, ao mesmo tempo, aos critérios
de segurança e bom comportamento em serviço e aos
aspectos construtivos, deve ser preocupação primordial de
todo engenheiro de projeto. Daí a grande importância da
área da engenharia que trata de otimização de estruturas,
que visa estudar ferramentas que auxiliem o engenheiro na
obtenção do projeto ótimo.Este trabalho tem como objetivo
apresentar uma metodologia para a determinação do
traçado ótimo de cabos aderentes de protensão, considerando-
se condições do estado limite último de flexão, além
daquelas usuais referentes aos estados limites de
utilização.A solução de problema é obtida via técnicas de
otimização, trabalhando com o algoritmo de Han-Powell, de
programação não-linear.As variáveis de projeto são a força
de protensão, os coeficientes das parábolas que
descrevem o cabo protendido e os parâmetros da configuração
deformada em cada seção de estudo da viga.O problema de
otimização estrutural proposto é minimizar a força de
protensão em vigas isostáticas e hiperestáticas, submetido
a restrições geométricas, limitações das tensões
nos bordos extremos da viga no estado limite de utilização,
e verificação do estado limite último em seções previamente
definidas.O desenvolvimento de um programa de computador
permitiu a implementação deste problema e a geração, como
resultado, do traçado ótimo de um cabo médio, e da força de
protensão mínima, após as perdas imediatas, consideradas
constantes ao longo do comprimento da viga. === The search for the optimum design, with the minimum
possible material consumption and satisfying, at the same
time, safety and in service conditions and also the
constructive aspects, must be a central preoccupation of
all engineers.Therefore the optimization of structures is
such an important engineering area, which studies tools for
helping the engineering to obtain the optimum design.
The objective of this work is to present on methodology for
the determination of the optimum design of prestressed
cable, considering both the ultimate limit state and the in
service limit state.The solution of the problem is obtained
through optimization techniques, normally,the Han-Powell
algorithm is applied for solving the non-linear programming
problem.The design variables are the prestressed force and
the parameters, which define the geometry of the cable and
the deformation of the beam in given sections.The proposed
optimization problem is to minimize the prestressed force
in beams while constraining the geometry of the cable and
the stresses during in service loads and satisfying safety
in the ultimate limit state in prescribed sections.
A computer program, based on the formulation, was developed
which allowed the user to obtain the optimum design of the
cable and the correspondent minimum prestressed force,
after immediate losses which are considered constant along
the beam length. |
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