Título: Planilha eletrônica para análise estrutural de muro de arrimo arqueado
Título alternativo: ELECTRONIC SPREADSHEET FOR ARCHED RETAINING WALL STRUCTURAL ANALYSIS
Autoria de: Dayane Caroline de Lima
Orientação de: Wisner Coimbra de Paula
Presidente da banca: Wisner Coimbra de Paula
Primeiro membro da banca: Luiz Eduardo Teixeira Ferreira
Segundo membro da banca: Rafael Santos de Moraes
Palavras-chaves: Linha de pressão, Empuxo, Carregamento de solo, Teoria das Estruturas, Momento fletor nulo
Data da defesa: 07/12/2023
Semestre letivo da defesa: 2023-2
Data da versão final: 13/12/2023
Data da publicação: 13/12/2023
Referência: Lima, D. C. d. Planilha eletrônica para análise estrutural de muro de arrimo arqueado. 2023. 57 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2023.
Resumo: Este estudo apresenta a análise estrutural de um arco com dois tipos de carregamentos um radial uniformemente distribuído e outro vertical uniformemente distribuído. Essa estrutura é utilizada comumente na indústria da engenharia civil, na qual muros de arrimo arqueados são construídos de modo a aproveitar esta geometria. A análise estrutural de um arco é feita com a utilização dos conhecimentos básicos de teoria das estruturas. O objetivo deste trabalho é analisar a geometria e os esforços internos de uma estrutura arqueada, a fim de se obter um arco em linha de pressão, ou seja, que o momento fletor seja nulo em todo o arco. Neste sentido, procurou-se demonstrar como a geometria e o tipo de carregamento influenciam na linha de pressão. Para isso, foi desenvolvida uma planilha eletrônica automatizada, que com os dados de entrada necessários são informados os diagramas de esforços internos da estrutura arqueada que se deseja ter conhecimento se está ou não em linha de pressão. Com esse propósito, um solo foi utilizado para a demonstração das equações desenvolvidas. Dessa forma, a geometria elipsoidal foi submetida aos dois tipos de carregamento, radial uniformemente distribuído e vertical uniformemente distribuído, e a geometria circular apenas ao carregamento radial uniformemente distribuído. Foi observado que apenas as geometrias circulares, submetidas a carregamento radial uniformemente distribuído, e as elipsoidais, sob carregamento vertical uniformemente distribuído, encontram-se em linha de pressão, resultando em esforço cortante e momento fletor nulos. No entanto, a análise conduzida concluiu que a representação do carregamento do solo é apenas o carregamento radial uniformemente distribuído, excluindo assim a geometria elipsoidal para aplicação em muros de arrimo. Para a validação dos resultados obtidos por meio dessa planilha desenvolvida no presente trabalho, utilizou-se o software FTOOL para refazer os cálculos, obtendo-se resultados satisfatórios com variação dos resultados de momento fletor para a geometria circular com carregamento radial uniformemente variado de 0 a 2,10 kNm, sendo essa diferença insignificante.
Abstract: This study presents the structural analysis of an arch with two types of loadings one radially uniformly distributed and the other vertically uniformly distributed. This structure is commonly used in the civil engineering industry, where curved retaining walls are constructed to take advantage of this geometry. The structural analysis of an arch is conducted using basic knowledge of structural theory. The objective of this work is to analyze the geometry and internal forces of a curved structure in order to achieve an arch in a line of thrust, meaning that the bending moment is zero throughout the arch. In this sense, we sought to demonstrate how the geometry and type of loading influence the line of thrust. To achieve this, an automated spreadsheet was developed, where the necessary input data generate internal force diagrams of the curved structure to determine whether it is in a line of thrust or not. For this purpose, soil was used to demonstrate the developed equations. Thus, ellipsoidal geometry was subjected to both types of loadings, radially uniformly distributed and vertically uniformly distributed, while circular geometry was only subjected to radially uniformly distributed loading. It was observed that only circular geometries, subjected to radially uniformly distributed loading, and ellipsoidal geometries, under vertically uniformly distributed loading, are in a line of thrust, resulting in zero shear force and bending moment. However, the analysis concluded that the representation of soil loading is only radially uniformly distributed, excluding ellipsoidal geometry for application in retaining walls. To validate the results obtained through this spreadsheet developed in this work, the FTOOL software was used to recalculate the values, obtaining satisfactory results with a variation in the bending moment results for circular geometry with radially uniformly varying loading from 0 to 2.10 kNm, and this difference was found to be insignificant.
URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.
Curso: G031 - ENGENHARIA CIVIL (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
URI da licença: repositorio.ufla.br
Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Dayane Caroline de Lima e Universidade Federal de Lavras
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