Emprego de otimização topológica e DFC no projeto de sistemas de contraventamento em ambientes urbanos - SILVA, Paulo Ulisses da (2022)
Um dos principais indicadores de crescimento de uma nação encontrase no mercado da construção civil, pois este setor tem impacto em diversas áreas da cadeia produtiva. Grandes demandas em edificações habitacionais e comerciais são providas pelo crescimento vertical urbano. Edifícios tendem a ser cada vez mais altos e dessa forma, mais influenciados pelos carregamentos laterais. O combate ao esforço das cargas laterais é feito pelas estruturas de contraventamento. Além disso, no ambiente urbano as edificações são sujeitas aos efeitos de vizinhança, que modificam a configuração do escoamento e podem causar alterações nas cargas previstas em projeto. No presente trabalho, implementase o método de otimização topológica Bidirectional Evolutionary Structural Optimization (BESO) 3D para gerar sistemas de contraventamentos otimizados. Para resolução do sistema de equações lineares associado ao método, empregase o método dos gradientes conjugados com pré- condicionamento feito através do multigrid geométrico (MGCG). Para verificar como os principais parâmetros do BESO influenciam a solução ótima, é realizado um estudo paramétrico do código implementado. As cargas de vento que atuam nas edificações foram obtidas através do software livre e de código aberto, OpenFOAM, empregando a metodologia de turbulência baseado nas equações médias de Reynolds (RANS) no modelo de fechamento κ − ε clássico. A análise considerou a inserção de vizinhança ao redor de uma edificação, variandose sua altura e o espaçamento com relação ao prédio em análise com o intuito de determinar como a vizinhança pode influenciar a estrutura do sistema de contraventamento otimizado.