Análise dinâmica da frequência natural de uma viga em concreto armado

Abstract

Resumo: Este trabalho teve como objetivo apresentar algumas das metodologias empregadas na determinação da frequência natural das estruturas. Para tanto, escolheu-se como objeto de estudo uma viga biapoiada em concreto armado. O estudo da dinâmica das estruturas se justifica por existir uma grande preocupação com a ocorrência de vibrações excessivas, indesejáveis do ponto de vista estrutural, já que podem causar danos na estrutura devido ao alto valor dos esforços solicitantes provocados. Assim, para o conhecimento dos modos de vibração de uma viga biapoiada em concreto armado validou-se uma metodologia de análise no programa ABAQUS®. Após a validação da metodologia da análise por simples comparação entre outros exemplos na literatura, modelou-se em laboratório uma viga para ensaio dos modos de vibração experimental com auxilio de um aparelho piezoeléctrico do tipo acelerômetro ADXL 345 para medição das acelerações instantâneas. Posteriormente as medições foram utilizadas o MATLAB® para fazer a transformada de Fourier e encontrar as frequências naturais e só assim compara-las aos valores simulados numericamente pelo ABAQUS®. Os resultados desta pesquisa demonstraram-se satisfatórios, validando a análise com utilização de sensores do tipo acelerômetro e a modelagem numérica pelo ABAQUS® e que poderia ser aplicada para o estudo em estruturas mais complexas

Abstract: This study aimed to present some of the methodologies used in determining the natural frequency of structures. For this, he was chosen as an object of study one simply supported beam in reinforced concrete. The study of the dynamics of the structures is justified because there is a great concern with the occurrence of excessive vibration, undesirable from a structural point of view, since they can damage the structure due to the high value of the induced internal forces. Thus, to the knowledge of the modes of vibration of a simply supported beam reinforced concrete validated by an analysis methodology in ABAQUS® program. After the validation of analytical methodology by simple comparison of other examples in the literature, modeled in the laboratory a beam for testing of experimental vibration modes with the aid of a piezoelectric device accelerometer type ADXL 345 for measuring the instantaneous accelerations. Posteriorly the measurements was used MATLAB® to make the Fourier transform and find the natural frequencies and only then compares them to the simulated values numerically by ABAQUS®. The results of this research have shown to be satisfactory, validating the analysis with use of the accelerometer type sensors and numerical modeling by ABAQUS® and that could be applied to the study of more complex structures