APLICAÇÕES PRÁTICAS E DESAFIOS ESTRUTURAIS COM MEF

Procuram-se cada vez mais soluções otimizadas com a finalidade de reduzir o consumo de materiais e os custos de manutenção e mão de obra na construção civil. Facilitar a execução e atender os níveis de exigência mínimos de segurança, conforto e desempenho das edificações também são preocupações constantes. Entre as ferramentas disponíveis no mercado, destacam-se os programas computacionais baseados no método dos elementos finitos (MEF) para a análise de problemas estruturais.

Aplicações práticas e desafios estruturais com MEF apresenta o histórico do MEF, os principais tipos de elementos finitos estruturais e os limites da teoria.
O livro apresenta os conceitos gerais do MEF e as equações governantes para problemas estruturais. São descritas as formulações dos elementos de mola translacional e rotacional, treliça plana e espacial com apoio rígido e elástico e recalque diferencial, pórtico plano e espacial com ligações rígidas e semirrígidas e grelha. São contemplados os elementos finitos de superfície para problemas da teoria da elasticidade plana (estado plano de tensões, deformações e axissimétricos) e tridimensional, incluindo os elementos de placa quadrangulares e os elementos sólidos hexaédricos.

A obra explica os tipos de análise estrutural governados por equações de equilíbrio e de autovalores e autovetores, cobrindo as análises estáticas, de estabilidade (flambagem) e dinâmicas (modal, harmônica e transiente).

Aplicações práticas e desafios estruturais com MEF tem como destaque a extensa lista de problemas de aplicação resolvidos e de aplicações práticas das principais técnicas de modelagem por elementos finitos. Nas aplicações práticas são desenvolvidos modelos de análise estrutural avançada e discutidos os limites das teorias estruturais a partir da comparação dos resultados analíticos de alguns problemas de aplicação.

As aplicações práticas utilizam o programa SAP2000, com explicações passo a passo, e são acompanhadas de desafios estruturais, com problemas recorrentes do mercado. Elas contemplam quatro campos da Engenharia Civil:
- Estruturas (vibração, estabilidade, impacto, reforço, recalque, vento);
- Geotécnica (fundações rasas, terrapleno);
- Infraestrutura de Transporte (pavimentos flexíveis); e
- Obras Hidráulicas (barragens).

O livro do professor Pappalardo é inovador ao expor as técnicas de modelagem em análise estrutural por meio de uma generosa profusão de exemplos, minuciosamente escolhidos para revelar as características essenciais dos problemas tratados, acrescentando pinceladas teóricas e boas doses de experiência prática a cada novo exemplo. Assim, o livro paulatinamente enriquece o cesto de ferramentas de modelagem do leitor praticante.

Ruy Marcelo de Oliveira Pauletti
Professor Titular em Sistemas Estruturais
Departamento de Engenharia de Estruturas e Geotécnica
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo