Determinação numérica e experimental da frequência natural de vigas de concreto armado / Numerical and experimental determination of the natural frequency of armed concrete beams

Authors

  • Filipe Bittencourt Figueiredo
  • Nathalia Leite Bittencourt Figueiredo
  • André Felipe Aparecido Mello
  • Luiz Antonio Farani de Souza
  • Leandro Vanalli

DOI:

https://doi.org/10.34117/bjdv6n4-095

Keywords:

Dinâmica, Vigas de concreto, Análise numérica, Vibrações.

Abstract

Este artigo teve como objetivo apresentar algumas das metodologias empregadas na determinação da frequência natural das estruturas. Para tanto, escolheu-se como objeto de estudo uma viga biapoiada em concreto armado. O estudo da dinâmica das estruturas se justifica por existir uma grande preocupação com a ocorrência de vibrações excessivas, indesejáveis do ponto de vista estrutural, já que podem causar danos na estrutura devido ao alto valor dos esforços solicitantes provocados. Assim, para o conhecimento dos modos de vibração de uma viga biapoiada em concreto armado foi feita análise no programa ABAQUS®. Após análise, modelou-se em laboratório uma viga com mesmas propriedades e geometria para ensaio dos modos de vibração experimental com auxílio de um aparelho piezoeléctrico do tipo acelerômetro ADXL 345 para medição das acelerações instantâneas. Posteriormente as medições foi utilizado o MATLAB® para fazer a transformada de Fourier e encontrar as frequências naturais e só assim compará-las aos valores simulados numericamente pelo ABAQUS®. Os resultados desta pesquisa demonstraram-se satisfatórios, validando a análise com utilização de sensores do tipo acelerômetro e a modelagem numérica pelo ABAQUS® e que poderia ser aplicada para o estudo em estruturas mais complexas.

References

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto – procedimento. Rio de Janeiro, 2014.

CRAIG, R. R. Structural Dynamics: An Introduction to Computer Methods. 1º ed. New York: John Wiley,1981.

VALENCIA, L. A. L. Controle de Vibrações em Vigas Metálicas com Distintas Configurações de Apoio Utilizando Amortecedores de Massa Sintonizados. 2007. 156 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Brasília.

MEIROVITCH, L. Elements of vibration analysis. Tokyo: McGraw-Hill, 1975.

MENÃO, M. C. Controle ativo de vibrações em vigas utilizando controle feedforward e elementos espectrais. 2014. Dissertação (Mestrado em Engenharia civil) – Universidade Federal de Bauru, Florianópolis – SC.

PRAZZO, C. E. Análise modal de uma estrutura do tipo viga utilizando materiais piezelétricos (PVDF) como sensores. 2011. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Faculdade de Ciência e Tecnologia, Universidade Estadual Paulista, Ilha solteira, São Paulo.

RAO, S. Vibrações Mecânicas. 4° ed. São Paulo: Pearson, 2008.

RODRIGUES, R. O. Análise dinâmica bidimensional não-linear física e geométrica de treliças de aço e pórticos de concreto armado. 1997. 275 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos.

SORIANO, H. L. Introdução à dinâmica das estruturas. Rio de Janeiro: Elsevier Editora Ltda., 2014.

Published

2020-04-06

How to Cite

Figueiredo, F. B., Figueiredo, N. L. B., Mello, A. F. A., Souza, L. A. F. de, & Vanalli, L. (2020). Determinação numérica e experimental da frequência natural de vigas de concreto armado / Numerical and experimental determination of the natural frequency of armed concrete beams. Brazilian Journal of Development, 6(4), 17931–17946. https://doi.org/10.34117/bjdv6n4-095

Issue

Section

Original Papers