Optimização de pilares esbeltos de concreto armado sujeitos a flexão biaxial utilizando algoritmos genéticos

resumo:

Neste trabalho, foi desenvolvida uma ferramenta computacional para otimizar o dimensionamento de pilares de concreto armado esbeltos sujeitos a flexão oblíqua, considerando-se rigorosamente as não-linearidades física e geométrica. O processo de optimização utiliza a técnica dos algoritmos genéticos para encontrar a melhor seção transversal, a melhor distribuição e a melhor quantidade de armadura, de modo a minimizar o custo do pilar sujeito a certas restrições de resistência, estabilidade, de exequibilidade e normativas. A análise se aplica a pilares de seção transversal retangular constante e com distribuição simétrica de armadura. Os resultados obtidos pelo programa computacional desenvolvido convergem adequadamente para uma solução ótima ou para uma solução em torno da ótima num intervalo de tempo significativamente menor comparativamente aos resultados obtidos quando todas as soluções dentro do domínio previamente estabelecido são considerados. Foi também analisado o efeito da esbeltez no dimensionamento ótimo de pilares de concreto armado. Os resultados mostraram que o custo do pilar aumenta à medida que a esbeltez aumenta, e o aço torna-se o material predominante para estabelecer o equilíbrio do elemento estrutural.

Palavras-chave:
análise estrutural; dimensionamento de concreto armado; não linearidade física; não linearidade geométrica; efeitos de segunda ordem