Desenvolvimento de software para dimensionamento de reservatório elevado de concreto armado

Abstract

O reservatório elevado é uma estrutura indispensável em edifícios comerciais e industriais, uma vez que sua função é armazenar um volume de água que possa suprir a demanda de abastecimento e garantir uma reserva contra incêndio, em muitos casos, o concreto armado, é o material utilizado para construir essa estrutura. O reservatório construído em concreto armado é composto por lajes maciças e vigas-paredes, esses elementos são submetidos a carga permanente, acidental e ao empuxo da água. As lajes maciças, calculadas por meio do modelo de cálculo como placas, apresentam altura menor que as demais dimensões e estão sujeitas a ações normais em seu plano. Já as vigas-parede, calculadas por meio de bielas e tirantes, devido à distribuição não linear das tensões e deformações, apresentam relação entre o vão e a altura inferior a dois, no caso de vigas biapoiadas, e inferior a três, no caso de vigas continuas. O dimensionamento estrutural de reservatório de concreto armado é extenso e quando realizado manualmente com auxílio de calculadora, torna-se demorado, porém com o uso de softwares específicos, o processo de cálculo, torna-se mais produtivo e mais preciso, podendo assim, auxiliar na elaboração de projetos estruturais e no caso do programa proposto neste trabalho, pode ajudar estudantes de engenharia civil a criar seus próprios exercícios e compará-los com cálculos feitos de forma manual, podendo também verificar possíveis erros na elaboração de seus cálculos. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um programa computacional cuja função é dimensionar as armaduras de um reservatório elevado de concreto armado bem como realizar verificações de segurança segundo os critérios estabelecidos pela NBR 6118: 2014 – Projeto de Estruturas de Concreto – Procedimento. O software foi criado por meio da linguagem de programação Python, pois ela possui funções praticamente ilimitadas, além de ser uma linguagem rápida e objetiva que permite programar com código simples. No intuito de torna-lo intuitivo e didático, optou-se em elaborar uma interface gráfica através do Tkinter, biblioteca que fornece kit de ferramentas de janela que está disponível para programador Python através do pacote tkinter e sua extensão, os módulos tkinter.ttk. Os tratamentos de erros no programa foram realizados com o módulo message box. Para testar as funções do software foi proposto o exemplo de um reservatório elevado de concreto armado de uma célula com as quatro paredes apoiadas em pilares situados nas quinas do reservatório, admitindo-se classe de agressividade ambiental (c = 2,0 cm) e barras predefinidas de ø = 5 mm, os resultados obtidos foram comparados com valores provenientes do cálculo manual, realizado com auxílio de calculadora, onde, comprovou-se semelhança entre eles, dessa forma, constatou-se a eficácia do programa computacional desenvolvido.