Dimensionamento de um mastro metálico

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil de Estruturas

Atendendo á crescente utilização de mastros metálicos em diversas áreas cruciais para o desenvolvimento económico e para o bem-estar social, e aos custos para a sociedade associados à falha ou colapso destas estruturas, torna-se essencial assegurar a sua fiabilidade e segurança. Tendo em conta que, neste tipo de estruturas, a acção do vento é preponderante e que o mesmo tem uma natureza aleatória, podendo apenas ser objecto de análise no campo estatístico, a quantificação correcta desta acção é essencial para o cálculo estrutural e, consequentemente, para a segurança da estrutura. Nesse sentido, a acção do vento foi assumida, neste trabalho, como sendo uma variável determinante, pelo que foi dedicado um capítulo à exploração dos conceitos associados ao efeito da mesma em mastros metálicos. Na presente dissertação, foram abordadas metodologias de cálculo para dimensionamento deste tipo de estruturas, quer ao nível da verificação de segurança das secções resistentes, quer ao nível das ligações e das fundações do mastro. Foi ainda introduzida, neste trabalho, uma abordagem prática ao tema, tendo sido a metodologia abordada aplicada a um exemplo concreto de um mastro metálico tubular de 40 metros. Para efeitos do seu dimensionamento, e no que diz respeito às classificações das classes das secções, foram consideradas duas normas distintas (EN 1993-1-1 e EN 50341-1). Tendo em consideração que, para cada norma, correspondem diferentes classes de secção, foram abordados dois métodos no dimensionamento do mastro metálico: um previsto na EN 1993-1-1, para secções de classes 1, 2 e 3, e outro previsto na norma EN 1993-1-6, para secções de classe 4. Para além de uma análise estática apresenta-se, nesta dissertação, uma análise dinâmica com base no espectro de Davenport.