A distribuição de espessura em cascas de concreto contínuas é um fator-chave para minimizar o volume de material necessário na construção dessas estruturas distintas, impactando significativamente a sustentabilidade e os custos económicos.
O estudo “Optimização Geométrica e Estrutural de Cascas de Betão,” realizado por Tatiana Sá Marques, fundadora e CEO da WiseFlow, em conjunto com Vitor Dias da Silva (Universidade de Coimbra) e Eduardo Nuno Brito Santos Júlio (Instituto Superior Técnico), debruçou-se sobre o uso de funções de segundo grau para aproximar e otimizar a distribuição de espessura dessas cascas.
Três parâmetros de distribuição foram considerados:
- A espessura no centro;
- A espessura no suporte
- A espessura no meio da borda livre.
A solução ideal é definida como a obtenção de uma distribuição uniforme de tensões na casca, denominada “tensão-alvo.”
O erro residual (calculado como a diferença entre a tensão real e a tensão-alvo) e o volume final de material são usados para comparar os resultados obtidos para diferentes configurações de formas.
A forma da superfície média da casca também é otimizada, com os parâmetros de distribuição sendo atualizados iterativamente a cada etapa do processo de ajuste de forma por membrana.
Os métodos de otimização adoptados produziram bons resultados, incluindo um comportamento estrutural mais eficiente e redução do consumo de material.
Embora a metodologia desenvolvida tenha sido aplicada a uma casca de concreto neste estudo, sua aplicação mais ampla é evidente.
Ela pode ser utilizada em qualquer tipo de casca que seja parcialmente suportada ao longo de sua borda e possua um eixo de simetria rotacional.