Dimensionamento Ótimo de Pilares Mistos Preenchidos de Aço e Concreto

Abstract

A utilização de perfis de aço de seções tubulares para pilares mistos preenchidos é uma solução interessante para a construção civil. Este tipo de perfil, devido a sua forma geométrica, apresenta grande resistência aos esforços solicitantes de maneira geral, possuindo três tipos de geometrias de seções transversais disponíveis, retangular, quadrangular e circular, com ou sem armaduras longitudinais. No Brasil, o dimensionamento de pilares mistos preenchidos é coberto pela NBR 8800:2008 Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios. Porém, tendo em vista que os perfis tubulares apresentam certas particularidades, a Associação Brasileira de Normas Técnicas publicou a NBR 16239:2013 Projeto de estruturas de aço e estruturas mistas de aço e concreto de edificações com perfis tubulares, com o intuito de apresentar cálculos mais precisos para estes tipos de perfis. Na Europa, o dimensionamento é coberto pelo Eurocódigo 4:2004 Projeto de estruturas mistas aço-betão Parte 1-1: Regras gerais e regras para edifícios. Assim, visto que os pilares são elementos essencialmente comprimidos e podem estar sujeitos a flexo-compressão, deve-se verificar a viabilidade de utilização dessas resistências no dimensionamento dos mesmos. Dessa forma, com o intuito de reduzir custos, no geral, em virtude do carregamento existente, deseja-se definir uma geometria ótima. Deste modo, este trabalho visa reunir os critérios para o dimensionamento de pilares mistos preenchidos e utilizar o software Matlab para fazer a otimização, pelo Método dos Pontos Interiores, Método da Programação Quadrática Sequencial e Método do Algoritmo Genético. Os resultados encontrados pelo software elaborado demonstraram que o Método dos Pontos Interiores e o Método da Programação Quadrática Sequencial obtiveram os menores custos enquanto os resultados encontrados para o Método do Algoritmo Genético foram relativamente superiores devido a utilização de catálogos de perfis tubulares.