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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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