Análise Matricial de Estruturas - Um Sistema Computacional Orientado ao Ensino e Projetos Práticos
Autor: Caíque Roder Corcioli
Orientador: Prof. Dr. Marco Antônio Rahal Sacoman
Ao longo dos anos, o ensino e a aprendizagem de Análise Estrutural foram baseados em técnicas e métodos aproximados, criados devido à falta de tecnologia existente na época para que métodos exatos fossem utilizados, pois estes envolvem cálculos sofisticados ou até mesmo exaustivos, não adequados para solução manual, exceto para pequenos exemplos teóricos. Os conceitos necessários para a formulação de métodos exatos existem há séculos graças à genialidade de engenheiros, físicos e matemáticos que os desenvolveram e, talvez por vislumbrarem que um dia existissem máquinas que pudessem resolver problemas utilizando-os de forma rápida e eficiente. Esta máquina foi criada e passou a ser utilizada de forma significativa a partir da década de 1950, mesmo que considerada rudimentar se comparada aos atuais computadores. O objetivo deste trabalho é fornecer um sistema computacional capaz de realizar toda a análise estrutural, calculando os esforços e deformações de seis tipos de estruturas reticuladas (viga contínua, treliça plana, pórtico plano, grelha, treliça espacial e pórtico espacial) com a finalidade de ser utilizado para o ensino e projetos práticos. Para a análise estrutural, utilizam-se os métodos da flexibilidade e rigidez de forma matricial. Como resultado, os dados foram obtidos de forma precisa com uma interface amigável, ou seja, de utilização intuitiva. Destaca-se o fato do sistema computacional criado ser totalmente gratuito, pois a grande maioria dos produtos existentes no mercado possui um elevado preço, incompatível para a aquisição de um aluno. Desta forma, o sistema computacional serve como uma ferramenta que auxilia no ensino e aprendizagem na área de engenharia estrutural de forma didática e compreensível.
Palavras-chave: Análise matricial de estruturas. Estruturas reticuladas. Método da flexibilidade. Método da rigidez. Matemática Computacional. Ensino. Projetos práticos.