Uma das principais áreas da Engenharia Civil é a área de Estruturas. Ela é responsável pelo estudo do comportamento das estruturas e pelo correto dimensionamento. Atualmente com o desenvolvimento tecnológico, esses estudos podem e devem ser feitos utilizando ferramentas computacionais. Essas ferramentas, para os engenheiros e os estudantes em formação, propiciam um melhor entendimento da estrutura que está sendo modelada, podendo testar hipóteses, concepções e dimensionamentos para o desenvolvimento do melhor projeto, sempre pensando na viabilidade e segurança. Neste artigo, vamos apresentar um pouco do uso do software FTOOL. O FTOOL é um software gráfico-interativo para ensino de Comportamento de Estruturas de interface simples e amigável. O foco do artigo será a definição das condições de apoio, um dos itens fundamentais para o projeto de estruturas.

Interface geral do FTOOL

O FTOOL apresenta uma interface única, como mostra a imagem abaixo. Nela é possível realizar a modelagem da estrutura, incluído a definição da geometria, definição do carregamento, definição das condições de apoio e definição do material e seção dos elementos estruturais.

Definindo as condições de apoio

Para a definição das condições de apoio das estruturas, deve-se primeiro construir a geometria dela. Assim, como exemplo, a imagem abaixo apresenta a modelagem de uma escada já com as suas dimensões e carregamentos.

O próximo passo é definir as condições de suporte da estrutura. O FTOOL apresenta uma interface específica para essa função, que pode ser acessada, através do clique no botão indicado na posição (1) na figura abaixo.

Quando isso é feito, a interface na lateral direita do FTOOL é alterada para a inserção das informações sobre os apoios, indicado na posição (2) na figura abaixo.

O próximo passo é necessário selecionar o nó da estrutura que receberá o apoio. Isso é feito clicando com o mouse no ponto desejado. A imagem abaixo mostra o nó selecionado na estrutura que estamos desenvolvendo neste artigo.

Com o ponto nodal selecionado agora deve-se escolher qual o tipo de apoio que será definido no ponto. Como trata-se do modelo estrutural de uma escada, neste caso, vamos colocar um apoio do 2º grau, ou também chamado do 2º gênero. Para isso, deve-se indicar os deslocamentos na direção X e Y como fixos e a rotação livre. A figura abaixo indica a situação para configurar o apoio do 2º gênero. Após configurar as condições de apoio, deve-se clicar no botão indicado na figura abaixo para aplicar a configuração de suporte. Com isso, o FTOOL mostra graficamente o apoio aplicado no nó selecionado.

O próximo passo é definir realizar o mesmo procedimento para o nó da direita da estrutura, mas agora colocando um apoio do 1º gênero. Uma observação importante é não colocar engastes nas extremidades, pois ele irá transferir momento para os apoios e não é isso que queremos. A escada funciona como uma viga biapoiada, ou seja, uma estrutura isostática.

Finalizando…

Pode-se observar a facilidade na modelagem de estruturas utilizando a ferramenta FTOOL. Nos próximos artigos iremos detalhar a forma de configurar os carregamentos, os materiais e as seções transversais dos elementos estruturais.

Fiquem atentos, pois colocaremos novos artigos sobre Engenharia Civil, estruturas e outros assuntos da área, todo o mês.

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Sobre o Autor:

Carlos Vitor de Alencar Carvalho – Vassouras – RJ Pós-Doutor em Educação Matemática, Doutor em Engenharia Civil, Mestre em Engenharia Civil, Engenheiro Civil com Especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho e Especialização em Big Data e Ciência de Dados. Também possui Aperfeiçoamento/Extensão Universitária em Competitive Project Management pela Universidade Estadual de Nova Iorque em New Paltz. É Coordenador do Curso de Engenharia de Software da Universidade de Vassouras. Também é Professor nos cursos de Engenharia da Universidade de Vassouras desde 2000 e professor da UEZO desde 2013. Desenvolve artigos científicos e técnicos na área de Engenharia, Educação e Computação. Possui mais de 25 anos de experiência em desenvolvimento de projetos e programação utilizando diversas linguagens, Fortran, C, Java, Python.