Proposta de um sistema de controle de vibrações para o Estádio Nacional
Título alternativo
Motion for a vibrations control system of the National Stadium
Autor(a)
Rabelo, Leonardo José Guimarães
Orientador(a) Coorientador(a)
Carvalho, Graciela Nora Doz de
Data de aceite
2017-01-25
Data de disponibilizacao
2017-01-25
Data de publicacao
2017-01-25
Data de defesa submissao
2016-06-07
Citacao
RABELO, Leonardo José Guimarães. Proposta de um sistema de controle de vibrações para o Estádio Nacional. 2016. xxiii, 208 f., il. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil)—Universidade de Brasília, Brasília, 2016.
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016.
Resumo Portugues
Os carregamentos cíclicos oriundos das atividades rítmicas humanas podem causar vibrações excessivas nas estruturas que os recebem. As arquibancadas de estádios estão sujeitas a esses tipos de carregamentos e, às vezes, precisam ser adequadas para proporcionar um nível mínimo de conforto às pessoas que delas se utilizam. O presente trabalho apresenta propostas de atenuação das vibrações nas arquibancadas do Estádio Nacional de Brasília. O estudo é numérico, via Método dos Elementos Finitos, e objetiva a redução das acelerações da estrutura com o emprego de amortecedores de massa sintonizados (AMS) e amortecedores de massa sintonizados múltiplos (AMSM). Primeiramente é realizada uma análise em que a estrutura é submetida a diversos carregamentos dinâmicos que simulam as atividades do público nas arquibancadas. Para esta tarefa são utilizados distintos modelos de carga, variando a frequência dos saltos e a ocupação da torcida na estrutura. São calculadas as acelerações em quatro pontos distintos, que são escolhidos a partir dos maiores deslocamentos observados na análise modal. As vibrações são comparadas aos normativos e recomendações vigentes e então encontrada a situação mais crítica de carregamento. No geral a estrutura apresenta respostas aceitáveis em termos de vibrações, mostrando problemas em apenas um ponto. Para esse local é realizado um estudo de atenuação das acelerações, tendo como base o carregamento mais desfavorável. São examinadas diversas configurações de AMS e AMSM com o objetivo de encontrar o arranjo que apresente a redução de vibração a níveis aceitáveis, tendo como base a menor da massa dos amortecedores. Para o arranjo escolhido, realiza-se ainda a verificação da estrutura para as condições de carregamento menos desfavoráveis estudadas, com o intuito de se verificar a eficiência dos dispositivos de atenuação para as mais diversas situações de carga e, de fato, a inserção dos amortecedores reduz as acelerações a níveis aceitáveis em praticamente todos os casos, mostrando-se uma solução bastante eficiente.
Resumo Ingles
The cyclic loading derived from human rhythmic activities can result in excessive vibrations in structures that receive them. The stands of stadiums are subject to these types of loads and, sometimes, must be adequate to provide a minimum level of comfort to the people who make use of them. This paper presents proposals to mitigate vibrations in the stands the Estádio Nacional de Brasilia. The study is numerical, conducted by the Finite Element Method, and aims to reduce the structure of the accelerations with the use of tuned mass dampers (TMD) and multiple tuned mass dampers (MTMD). First is done an analysis in which the structure is subjected to various dynamic loads that simulate the jumping crowds on the grandstands. For this task are used different load models, varying the frequency of the jumps and the crowd of occupation in the stands. Acceleration is calculated at four different points, which are chosen from the largest displacements in the observed modal analysis. The vibrations are compared to normative and current recommendations and then found the most critical situation of loading. Overall the structure has acceptable answers in terms of vibrations, showing problems at only one point. To this point a study of attenuation is performed, based on the most unfavorable loading. Various TMD and MTMD configurations are examined, in order to find the arrangement that present vibration reduction to acceptable levels, based on the lower mass damper. For the chosen arrangement, a structure check is performed for the less unfavorable loading conditions studied, in order to verify the effectiveness of mitigation devices for many different loads, and, in fact, the dampers reduces the acceleration to acceptable levels in almost all cases, being a very efficient solution.
Unidade academica
Faculdade de Tecnologia
Departamento
Departamento de Engenharia Civil e Ambiental
Idioma
Português
Tipo de documento
Dissertação
Formato
application/pdf
Direitos de acesso
Acesso Aberto
Termo de licenca
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Palavras-chave
Estádios||Controle de vibração||Estádio Nacional de Brasília||Método dos elementos finitos
