Projeto de uma escada helicoidal em concreto armado: comparação entre dois métodos de análise estrutural

In the field of Civil Engineering, a few building elements in concrete occur so often in structural projects that they ended up sparking the development of uncountable design methods that are taught and studied worldwide. These elements being beams, columns and slabs. The objective of this paper is to study an element that has a degree of complexity above these habitual members, the helical beam. The beam studied in the paper works as a support member for a staircase. In order to design such an intricate element as the helical beam, the paper intends to compare empirical and computational methods and their results. The computational methods are a constant presence in the daily life of the Structural Engineer of the 21th century, as they frequently need to resort to using software applications to design both simple and intricate structures. These methods develop solutions to problems of heightened difficulty by solving equation systems and matrices. The empirical methods, on the other hand, try to approach these problems by the way of physical and mathematical approximations and generalizations. Comparing the helical beam by both an empirical and a computational method, it was possible to briefly analyze the significance of both types of design to the area of Structural Engineering.Pesquisa sem auxílio de agências de fomentoTrabalho de Conclusão de Curso (Graduação)No âmbito da Engenharia Civil, alguns elementos construtivos em concreto são presentes tão constantemente em projetos estruturais que, para estes, foram desenvolvidos inúmeros métodos de cálculo que são ensinados e estudados mundialmente. São estes vigas, pilares e lajes. O objetivo deste trabalho é estudar um elemento que é de um grau de complexidade maior que os elementos usuais, a viga helicoidal. Na situação proposta pelo trabalho, a viga serve de suporte para uma escada. Para a solução de um elemento mais sofisticado como a escada helicoidal, busca-se comparar os métodos empíricos e os métodos computacionais e seus resultados. Os métodos computacionais são de presença constante no cotidiano do projetista estrutural do século 21, que pode utilizar de diversos aplicativos para auxiliar no dimensionamento de estruturas, das mais simples até as mais complexas. Estes métodos trazem respostas para problemas de difícil solução, utilizando de matrizes e sistemas de equações. Os métodos empíricos, por outro lado, buscavam aproximar estes problemas complexos por meio de aproximações e simplificações físicas e matemáticas. Comparando a solução da viga helicoidal por meio de um método empírico e um método computacional, foi possível analisar brevemente a importância dos dois tipos de método de cálculo para a Engenharia Estrutural