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Tipo documento: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Determinação numérica dos coeficientes de pressão em telhados paraboloides hiperbólicos: um estudo de caso
Autor(es): Teixeira, Guilherme Silva
Orientador(a): Campos, Marco Donisete de
Membro da Banca: Campos, Marco Donisete de
Membro da Banca: Soares, Fellipe Sobreira
Membro da Banca: Silva, Frederico Martins Alves da
Resumo : No estudo das cargas de vento em edifícios, a aerodinâmica de telhados com formato paraboloide, que causa distribuições de pressão complexas devido à sua sensibilidade ao vento, é muitas vezes omitida na maioria dos códigos e normas, inclusive na ABNT NBR 6123:1988, vigente no Brasil. Dessa forma, as simulações computacionais são uma alternativa viável e confiável para suprir essa defasagem. Neste trabalho, foi considerada a ação do vento em um projeto inovador constituído por geratrizes parabólicas e circunferenciais: a Igreja de São Francisco de Assis. Projeto do arquiteto brasileiro Oscar Niemeyer em Belo Horizonte, Brasil, duas abóbadas parabólicas e três arcos circulares de concreto armado compõem sua estrutura. Essa obra gerou reconhecimento internacional para o arquiteto a partir de 1943, já que o projeto das coberturas não exigia paredes. Para modelagem da geometria, foi utilizado o software Autodesk AutoCAD e os modelos foram considerados num volume de controle. As simulações foram realizadas utilizando o software Ansys Workbench e o modelo de turbulência RNG K-Epsilon. A velocidade do vento em diferentes alturas foi estimada usando a aproximação da Lei potencial. Foi adotada uma velocidade básica do vento de 30 m/s e a malha utilizada era composta por tetraedros. Para validar a metodologia foram considerados diferentes modelos com coberturas parabólicas hiperbólicas da literatura. Além disso, foi apresentada a visualização do escoamento em torno da geometria a partir das linhas de corrente, o perfil do vento, a análise das linhas isobáricas dos coeficientes de pressão externa para diferentes direções de incidência, bem como a influência da topografia e de elementos arquitetônicos que compõem a edificação.
Resumo em lingua estrangeira: In the study of wind loads in buildings, the aerodynamics of roofs with parabolic shape, which causes complex pressure distributions due to their sensitivity to wind, is often omitted and neglected by several codes and norms, including ABNT NBR 6123:1988, in force in Brazil. In this way, computer simulations are a viable and reliable alternative. Here, was considered the wind action in an innovative project constituted of parabolic and circumferential generatrices: the Church of Saint Francis of Assisi. Designed by Brazilian architect Oscar Niemeyer in Belo Horizonte, Brazil, two paraboloid vaults and three circular arches of reinforced concrete composed its structure. This work generated great international recognition for the architect after 1943, as the design of the roofs did not require walls. For geometry modeling, were adopted the Autodesk AutoCAD software and the models were considered in a control volume. The simulations were performed using the Ansys Workbench software and the RNG K-Epsilon turbulence model. The wind speed at different heights was calculated using the Power-law approximation. A basic wind speed of 30 m/s was adopted and the mesh used was composed of tetrahedrons. To validate the methodology, different models with hyperbolic-paraboloid roofs from the literature were considered. Besides, the visualization of the flow around the geometry from the streamlines, the wind profile, and the analysis of the isobaric lines of the external pressure coefficients for different directions of incidence, as well as the influence of topography and architectural elements that make up the building were presented.
Palavra-chave: Ação dos ventos
telhados paraboloides
Ansys
Coeficientes de Pressão
Palavra-chave em lingua estrangeira: Wind action
Parabolic roof
Ansys
Pressure coefficients
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUA - Araguaia
Departamento: Instituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET) – Araguaia
Curso: Engenharia Civil - CUA
Referência: TEIXEIRA, Guilherme Silva. Determinação numérica dos coeficientes de pressão em telhados paraboloides hiperbólicos: um estudo de caso. 2022. 63 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) – Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Mato Grosso, Barra do Garças, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://bdm.ufmt.br/handle/1/2292
Data defesa documento: 15-Fev-2022
Aparece na(s) coleção(ções):Engenharia Civil - Araguaia

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