Desenvolvimento de software para simulação e solução de esforços em vigas como ferramenta educacional

Abstract

Conhecendo as dificuldades para o entendimento dos assuntos estudados nas disciplinas de análise estrutural no curso de engenharia civil e, reconhecendo que a utilização de ferramentas computacionais pode ser de grande importância para o processo ensino-aprendizagem nessa área do conhecimento, buscou-se desenvolver um software que simulasse em tempo real as ações dos carregamentos em uma viga, apresentando como resultado as reações nos apoios, esforço cortante e momento fletor com seus respectivos diagramas. Em se tratando de um programa computacional, foi utilizado o método da rigidez direta, também conhecido como método dos deslocamentos na formulação matricial, que tem uma resolução que pode ser adequada de forma mais clara e eficiente na programação. O método consiste em encontrar os deslocamentos nodais e após isso as reações nos apoios. Contudo neste trabalho, as condições de carregamento criadas, tornam o esforço normal desprezível, por isso o objetivo está nas reações e nos diagramas de esforço cortante e momento fletor. Com uma interface didática, são infinitas as possibilidades de interação com o usuário para construir praticamente qualquer tipo de viga, com os mais diferentes tipos de carregamento e configurações de apoio, inclusive vigas hiperestáticas. Além disso, um dos diferenciais é que a cada interação do usuário com o software, os resultados são atualizados instantaneamente. Assim, modificar a posição de um apoio ou o valor de uma carga, possibilita ao usuário acompanhar e discutir os resultados obtidos.