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Cálculo dos efeitos dinâmicos em edificações usando a ferramenta de CFD Open FOAM.

Agnelo, Douglas Pereira

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica 2021-02-04

Acesso online

  • Título:
    Cálculo dos efeitos dinâmicos em edificações usando a ferramenta de CFD Open FOAM.
  • Autor: Agnelo, Douglas Pereira
  • Orientador: Kurokawa, Fernando Akira
  • Assuntos: Dinâmica Dos Fluidos Computacional; Forças Horizontais Nas Estruturas; Interação Fluido-Estrutura; Método Dos Elementos Finitos; Computational Fluid Dynamics (Cfd); Finite Element Method (Fem); Fluid-Structure Interaction; Horizontal Forces In Structures
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Notas Locais: Programa Engenharia Civil
  • Descrição: O estudo da ação do vento e sua interação com as estruturas, apresentam-se de forma preponderante e devem ser levados em conta ainda na fase de projetos. Estas devem ser projetadas para suportar as forças impostas pelo vento. O desenvolvimento sustentável exige uma necessidade constante de desmaterialização da construção civil, ou seja, construir mais usando o mínimo de recursos materiais e humanos. O equilíbrio entre a economia e os critérios de segurança implica o constante desenvolvimento em pesquisas e atualização das regulamentações normativas, as quais devem estar em consonância com os desafios da construção sustentável. Com o avanço da tecnologia computacional e das técnicas numéricas, a Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD - Computational Fluid Dynamics) vêm desempenhando papel fundamental para solução de problemas de interação vento-estrutura. Visando a otimização dos recursos para execução de estruturas e eficiência no dimensionamento dos projetos, este trabalho apresenta um estudo comparativo do cálculo das forças aerodinâmicas devido à ação do vento em edificações obtidas através de CFD com os modelos de cálculos utilizados na Norma Brasileira NBR 6123:1988 e Japanese Standard - Recommendations for Loads on Buildings. Os procedimentos normatizados e as simulações numéricas são comparadas com os dados experimentais de modelos em escala reduzida obtidas por túnel de vento e os resultados mostraram ser satisfatórios. Os resultados das simulações em CFD foram acoplados em programa de análise estrutural para avaliação dos esforços e deslocamentos das edificações através do Método Elementos Finitos (MEF). Os resultados obtidos pelos acoplamento CFD-MEF são comparados com as metodologias de dimensionamento tradicionais em que a Dinâmica dos Fluidos Computacional é apresentada como alternativa para estimar as forças aerodinâmicas nas edificações. As simulações numéricas da interação vento-estrutura foram realizadas por meio do código aberto OpenFOAM.
  • DOI: 10.11606/D.3.2021.tde-31052021-113857
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica
  • Data de criação/publicação: 2021-02-04
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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