Enfoque computacional com códigos em Python Formulação dos elementos finitos de treliça, viga e pórtico
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Esta obra é recomendada aos profissionais de engenharia e arquitetura, estudantes de graduação e pós-graduação das áreas de modelamento, simulação, análise e otimização de projetos estruturais.
Encontra-se racionalmente dividida em seis capítulos. Possui linguagem moderna e acessível ao entendimento e à compreensão da solução computacional de estruturas aplicando o método dos elementos finitos. Aborda todos os conceitos teóricos necessários, contemplando critérios para discretização, endereçamento de elementos, juntas e graus de liberdade. A interação com o meio é considerada por ações e restrições nos graus de liberdade das juntas. Quando indiretamente aplicadas no elemento, ações são tratadas como carregamentos nodais equivalentes. Formulados os elementos de treliça, viga e pórtico, apresenta soluções analíticas e computacionais de casos práticos com respectivos códigos em python. Possibilita que o leitor resolva estruturas lançando mão dos recursos mobily e usando o Google colab.
Graduado em Engenharia Civil pelo Centro Universitário de Volta Redonda – UniFOA (1998) e em matemática pela Fundação Educacional Rosemar Pimentel – UGB (1997). Mestre em Engenharia Metalúrgica (2001) e doutor em Engenharia Metalúrgica (2010) pela Universidade Federal Fluminense – UFF. Professor adjunto da Universidade do Estado do Rio de Janeiro – UERJ, da Secretaria Estadual de Educação (Seeduc) do Rio de Janeiro e do UniFOA. Foi Secretário de Estado de Infraestrutura e Obras do Estado do Rio de Janeiro e Diretor Executivo do Serviço Autônomo de Água e Esgoto (Saae) de Barra Mansa. Possui ampla experiência na elaboração de projetos de infraestrutura, obras de arte especiais, edifícios industriais e andares múltiplos. Condecorado pela Polícia Civil do Estado do Rio de Janeiro com a Medalha Amizade, concedida na comemoração dos 211 anos da instituição, e pelo Corpo de Bombeiros Militar do Estado do Rio de Janeiro com a Medalha Mérito Avante Bombeiro, concedida na comemoração dos 163 anos da corporação. http://lattes.cnpq.br/0640487521165463
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Graduado em Engenharia Civil pelo Centro Universitário de Volta Redonda – UniFOA (1999). Especialização em formação pedagógica pela Fundação Educacional Rosemar Pimentel – UGB (2001) e mestre em Engenharia Civil pela Universidade Federal Fluminense – UFF (2003). Professor da Fundação de Amparo às Escolas Técnicas do Estado do Rio de Janeiro – Faetec. Foi professor do UniFOA e da UGB. Possui ampla experiência na elaboração de projetos de estruturas, obras de arte especiais, offshore, edifícios industriais e andares múltiplos. http://lattes.cnpq.br/1788769477970633
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Graduado em Engenharia Metalúrgica pela Universidade Federal Fluminense – UFF (1994). Mestre em engenharia metalúrgica (1996) e doutor em Engenharia Metalúrgica (2006) pela UFF. Mestre profissional em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS (2009). Atualmente é professor do Centro Universitário de Volta Redonda –UniFOA, engenheiro de equipamentos da Petrobras e membro do corpo editorial da revista Cadernos UniFOA. Tem experiência na área de engenharia de materiais e metalúrgica, com ênfase em metalurgia física e de transformação, atuando principalmente nos seguintes temas: corrosão; transformações de fase; propriedades mecânicas dos metais e suas ligas; integridade de estruturas e equipamentos; simulação numérica aplicada à soldagem dos metais e suas ligas. http://lattes.cnpq.br/3156647464982290
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Graduado em Engenharia Metalúrgica pela Universidade Federal de Ouro Preto – Ufop (1993). Mestre em Engenharia Metalúrgica pela Universidade Federal Fluminense – UFF (1996). PhD em engenharia com ênfase em simulação de processos pela Tohoku University, no Japão (2001). Membro do corpo editorial da Coleção de Livros Metalurgia e Materiais (2006-2014), revisor de vários periódicos importantes da área de engenharias II da CAPES e professor titular da UFF. Tem experiência na área de engenharia de materiais e metalúrgica, com ênfase em siderurgia, atuando principalmente nos seguintes temas: simulação computacional de processos, alto-forno, sinterização e meio ambiente. Atua no desenvolvimento e aplicação de softwares voltados à análise dos processos siderúrgicos, impactos ambientais e fontes alternativas de energia. Jovem cientista do Estado do Rio de Janeiro (2008), cientista do Estado do Rio de Janeiro (2014 e 2018). Coordenador de projetos temáticos e em rede promovido pelas agências de fomento e empresas do setor de siderurgia. Orientou 58 dissertações de mestrado e 29 teses de doutorado nos temas associados com as linhas de pesquisas sobre siderurgia, energia, meio ambiente e temas correlatos. http://lattes.cnpq.br/4613010410524009
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PREFÁCIO
1. TRELIÇAS
1.1 Introdução
1.2 A lei da elasticidade
1.3 Analogia de mola aplicada a estruturas reticuladas
1.4 Equações de equilíbrio para o elemento
1.5 Matriz de rigidez para o elemento de barra com dois graus de liberdade
1.6 Transformação de sistema de coordenada para o elemento de barra em duas dimensões
1.7 Obtenção da matriz de rigidez do elemento de barra no sistema de coordenadas globais
1.8 Solução do sistema estrutural
1.9 Definição de graus de liberdade de uma junta
1.10 Restrições nos deslocamentos de juntas provocados pela interação com o meio externo
1.11 Indexação dos graus de liberdade pelos números das juntas para elementos de dois nós
1.12 Método de análise estrutural
2. VIGAS
2.1 Matriz de rigidez para o elemento de viga com quatro graus de liberdade
2.2 Carregamento nodal equivalente
3. PÓRTICOS
3.1 Matriz de rigidez para o elemento de pórtico com seis graus de liberdade
4. DEFLEXÃO EM ELEMENTOS LINEARES
4.1 Teoria das pequenas deformações
5. FLAMBAGEM
5.1 Modelo da coluna ideal
5.2 Diversos tipos de apoio
6. ANALISANDO ESTRUTURAS COM O PYTHON ANASTRUCT
6.1 Uso da implementação anaStruct no Python com o objeto SystemElements
6.2 Adicionando elementos ao modelo
6.3 Aplicação das restrições nodais – suportes
6.4 Cargas na estrutura
APLICAÇÕES PRÁTICAS
EXERCÍCIOS
BIBLIOGRAFIA
ANEXO I
ANEXO II
SOBRE OS AUTORES