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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11633
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Modelagem do comportamento estrutural dinâmico e avaliação dos critérios de projeto para conforto humano de edifícios submetidos a ações humanas rítmicas sobre os pisos |
Título(s) alternativo(s): | Modelling of the dynamic structural behaviour and evaluation of the human comfort design criteria of buildings subjected to rhythmic human actions on the floors |
Autor: | Aguiar, Jefferson Viana |
Primeiro orientador: | Silva, José Guilherme Santos da |
Primeiro membro da banca: | Soeiro, Francisco José da Cunha Pires |
Segundo membro da banca: | Oliveira, Maria Fernanda Figueiredo de |
Terceiro membro da banca: | Parente Junior, Evandro |
Resumo: | Este trabalho de pesquisa tem por objetivo o estudo do comportamento estrutural dinâmico e avaliação do conforto humano dos pisos de um edifício misto (aço-concreto) de 20 pavimentos, sob a ação de cargas provenientes das atividades humanas rítmicas. Este tipo de avaliação se tornou necessário devido a vibrações excessivas decorrentes da concepção de sistemas estruturais cada vez mais esbeltos, implicando baixos níveis de amortecimento e frequências naturais cada vez mais baixas, de tal forma que as faixas de frequência das excitações associadas às atividades humanas rítmicas podem vir a causar o efeito de ressonância. O modelo estrutural investigado baseia-se em um edifício misto (aço-concreto) de vinte pavimentos, no qual três pisos foram escolhidos para serem submetidos a atividades humanas rítmicas. A modelagem numérica do edifício em estudo foi realizada no programa ANSYS e foram utilizadas técnicas de discretização por meio do método dos elementos finitos (MEF). As cargas aplicadas sobre os pisos, oriundas basicamente de atividades aeróbicas e saltos coordenados, são simuladas através de três modelos de carregamentos dinâmicos distintos. Uma extensa análise dinâmica foi desenvolvida sobre o modelo estrutural investigado e as respostas dinâmicas dos pisos da edificação foram obtidas em termos dos valores dos deslocamentos e das acelerações, e comparadas com os limites recomendados por normas e critérios de projeto. Ressalta-se que a resposta estrutural dinâmica dos pisos estudados viola os critérios de projeto relativos ao conforto humano e indica níveis de vibrações excessivas para os casos de carregamentos dinâmicos analisados neste estudo, corroborando para o fato de que o edifício não deve ter a sua ocupação utilizada, por exemplo, para academias de ginástica. |
Abstract: | This research work aims to assess the floors dynamic structural behaviour and human comfort evaluation of the floors of a twenty stories steel-concrete composite building when subjected to human rhythmic activities. This type of evaluation is required due to excessive vibrations resulting from the design of slender structural systems, implying in lower damping levels and natural frequencies, such that the excitations frequencies range associated with human rhythmic activities can cause resonance. The investigated structural model is composed by a twenty stories steel-concrete composite building, in which three floors were chosen to be subjected to human rhythmic activities. The proposed analysis methodology adopted the usual mesh refinement techniques present in the finite element method (FEM) simulations implemented in the ANSYS program. The loads applied on the floors basically related to aerobics and coordinated jumps are simulated through three different dynamic loading models. An extensive dynamic analysis was developed on the investigated structural model and the system dynamic response was obtained, based on the displacement and accelerations values, and compared to the limits recommended by standards and design criteria. It should be noted that the dynamic structural response of the investigated floors violates the human comfort design criteria and indicates excessive vibration levels for the investigated dynamic loadings, corroborating the fact that the building should not have its occupation used, for example, to gyms. |
Palavras-chave: | Civil Engineering Structural engineering Computational modeling Steel-concrete composite buildings Human rhythmic activities Human comfort Excessive vibrations Numerical modelling Engenharia civil Engenharia de estruturas Modelagem computacional Edifícios mistos (aço-concreto) Atividades humanas rítmicas Conforto humano Vibrações excessivas Modelagem numérica |
Área(s) do CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL |
Idioma: | por |
País: | BR |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
Citação: | AGUIAR, Jefferson Viana. Modelagem do comportamento estrutural dinâmico e avaliação dos critérios de projeto para conforto humano de edifícios submetidos a ações humanas rítmicas sobre os pisos. 2017. 153 f. Dissertação (Mestrado em Estruturas; Geotecnia; Construção Civil) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11633 |
Data de defesa: | 17-Jul-2017 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Civil |
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