AVALIAÇÃO DO CONFORTO HUMANO DE PISOS MISTOS (AÇOCONCRETO) DE EDIFICAÇÕES COM BASE NO EMPREGO DE MODELOS BIODINÂMICOS

Autores

  • Fernanda Fernandes Campista
  • Cássio Marques Rodrigues Gaspar UERJ
  • José Guilherme Santos da Silva UERJ

DOI:

https://doi.org/10.26512/ripe.v2i2.20738

Palavras-chave:

Edifícios mistos. Atividades humanas rítmicas. Conforto humano.

Resumo

O objetivo deste trabalho é propor uma metodologia para análise dinâmica de pisos submetidos a atividades humanas rítmicas, com base na modelagem numérica e testes experimentais. O foco desta pesquisa é estudar o efeito da interação dinâmica entre pessoas e estrutura, representado por modelos biodinâmicos (sistemas massa-mola-amortecedor acoplado a estrutura) com poucos graus de liberdade. Deste modo, este trabalho investiga o comportamento dinâmico da estrutura com base nas formulações matemáticas, sob o ponto de vista do conforto humano. O modelo estrutural é composto por três andares com dimensões de 20m x 20m, área total de 1200m² (3 x 400m²) e um pé-direito de 4m, utilizado para aulas de ginástica aeróbica. A modelagem da estrutura foi realizada pelo programa ANSYS, baseado no método dos elementos finitos (MEF). Com o intuito de avaliar as funções matemáticas empregadas, foram obtidas experimentalmente as acelerações associadas a 32
indivíduos praticando atividades rítmicas, de modo a introduzi-las no modelo numérico desenvolvido. Deste modo, a resposta estrutural dinâmica do modelo estrutural é avaliada em termos das acelerações de pico, RMS e VDV, de acordo com critérios de conforto humano.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

ANSYS Swanson Analysis Systems, Inc., 2010. P. O. Box 65, Johnson Road, Houston, PA, 15342-0065. Release 11.0, SP1 UP20070830, ANSYS, Inc. is a UL registered ISO 9001:2000 Company. Products ANSYS Academic Research, Using FLEXlm v10.8.0.7 build 26147, Customer 00489194.

Bachmann H., Ammann W.J., Deischl F., Eisenmann J., Floegl J., Hirsch G.H., et al. , 1995. Vibration problems in structures - practical guidelines. Basel (Switzerland):Institut für Baustatik und Konstruktion, Birkhäuser.

Barker, C. Mackenzie., D., 2008, Calibration of the UK national annex, footbridges 2008, Proceedings of the International Conference, Porto, Portugal.

Campista, F.F., 2015. Análise de vibrações e estudo de conforto humano sobre pisos mistos (aço-concreto) submetidos a ações humanas rítmicas. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, PGECIV, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, UERJ, Rio de Janeiro/RJ, Brasil.

Campista, F.F., Gaspar, C.M.R., Santos da Silva, J.G. 2015. Modelagem das ações humanas rítmicas e estudo do conforto humano sobre edifícios mistos (aço-concreto). XXXVI Iberian Latin-American Congress on Computational Methods in Engineering (CILAMCE 2015), pp. 1-16, Rio de Janeiro/RJ, Brasil.

Ellis, B.R, Littler J.D., 2004. “Response of cantilever grandstands to crowd loads. Part I: Serviceability evaluation”, in Proceedings of the Institution of Civil Engineers ”“ Structures and Buildings 157(SB4): 235-241.

Faisca R.G., 2003. Caracterização de Cargas Dinâmicas Geradas por Atividades Humanas, 230f. Tese de Doutorado - COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

Ferris, D. P., Louie, M. Farley, C. T., 1998. “Running in the real world: adjusting leg stiffness for different surfaces”. Proc. R. Soc. London B 265, pp. 989-994.

Gaspar, C.M.R., 2013, “Dynamic Analysis and Vibration Control of Buildings' Floors when Submitted to Human Rhythmic Activities.”, MSc Dissertation (In Portuguese), Civil Engineering Post-graduate Programme, PGECIV, State University of Rio de Janeiro, UERJ, Rio de Janeiro/RJ, Brazil.

Gaspar C.M.R. and Silva J.G.S. da., 2015. Influence of the human rhythmic activities modelling on the composite floors dynamic response. Journal of Civil Engineering and Architecture Research, 2, 429-438.

Gaspar, C.M. 2016. The use of biodynamic models for vibration serviceability analysis of steel-concrete composite floors when subjected to human rhythmic activities. PhD Thesis Civil Engineering Post-graduate Programme, PGECIV. State University of Rio de Janeiro, UERJ. Rio de Janeiro/RJ, Brazil [In Portuguese. In development].

International Standard Organization, ISO 10137, 2007. Bases for design of structures - Serviceability of buildings and walkways against vibrations.

ISO 5982, 1981. International Organization for Standardization. Bases for Design of Structures - Vibration and Shock-Mechanical driving point impedance of the human body.

Joint Working Group IStructE/DCLG/DCMS, 2008. Dynamic Performance Requirements for Permanent Grandstands:Recommendations for Management Design and Assessment, Institution of Structural Engineers, London.

Jones CA, Pavic A, Reynolds P, Harrison RE. (2011) Verification of equivalent mass-spring-damper models for crowd-structure vibration response prediction, Canadian Journal of Civil Engineering, volume 38, pages 1122-1135.

Littler, J. D., 1996, Measuring the dynamic response of temporary grandstands, EURODYN’96, pp. 907-913, ISBN 9054108134.

Matsumoto, Y., Griffin, M. J., 2003. “Mathematical models for the apparent masses of standing subjects exposed to vertical whole-body vibration”, Journal of Sound and Vibration, 260 pp. 431-451.

Murray T.M., Allen D.E., Ungar E.E., 2003. Floor Vibrations due to Human Activity”, Steel Design Guide Series. American Institute of Steel Construction, AISC, Chicago, USA.

Nhleko, S., Zingoni, A., Moyo, P., 2008. “A variable mass model for describing load impulses due to periodic jumping”. Engineering Structures, 30, pp. 1760-1769.

Nigg, B. M., Liu, W., 1999. “The effect of muscle stiffness and damping on simulated impact force peaks during running”. Journal of Biomechanics, 32, pp. 849-856.

Sachse, R., Pavic, A., Reynolds, P., 2003. “Human-Structure Dynamic Interaction in Civil Engineering Dynamics: A Literature Review”. The Shock and Vibration Digest, Vol. 35, No. 1, pp. 3-18.

Setareh, M., 2012. “Evaluation and assessment of vibrations owing to human activity”, in Proceedings of the Institution of Civil Engineers ”“ Structures and Buildings 165(SB5): 219”“231.

Sim J., Blakeborough, A., Williams, M., 2006, Modelling effects of passive crowds on grandstand vibration, Structures & Buildings, v. 159, pp. 261-272.

Smith A.L., Hicks S.J, Devine P.J., 2009. “Design of floors for vibrations: A new approach”, SCI Publication P354, Ascot.

Downloads

Publicado

2017-01-10

Como Citar

Campista, F. F., Gaspar, C. M. R., & Silva, J. G. S. da. (2017). AVALIAÇÃO DO CONFORTO HUMANO DE PISOS MISTOS (AÇOCONCRETO) DE EDIFICAÇÕES COM BASE NO EMPREGO DE MODELOS BIODINÂMICOS. Revista Interdisciplinar De Pesquisa Em Engenharia, 2(2), 46–61. https://doi.org/10.26512/ripe.v2i2.20738

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)