Automatização da análise estrutural de torres metálicas de telecomunicações: integração de ferramentas computacionais para cálculo de forças e dimensionamento

Authors

  • Luan Leite Feijó
  • Marcelo Neves Barreto
  • Niander Aguiar Cerqueira
  • Mayara Silva de Almeida
  • Victor Barbosa de Souza

DOI:

https://doi.org/10.34117/bjdv11n4-059

Keywords:

estruturas metálicas, torres de telecomunicações, mação de projetos, análise estrutural, Engenharia Civil

Abstract

A crescente demanda por serviços de telecomunicações exige a expansão da infraestrutura de torres de transmissão, muitas vezes envolvendo a adição de novas antenas em estruturas já existentes. Este estudo propõe uma metodologia inovadora para a verificação estrutural de torres metálicas, utilizando a integração de três ferramentas computacionais: AutoCAD, AutoVentos Torres e Metálicas 3D. O objetivo principal é automatizar o processo de análise estrutural, facilitando a avaliação da capacidade das torres para suportar as cargas adicionais sem comprometer a integridade estrutural. A metodologia é aplicada a uma torre autoportante de telecomunicações com 12m de comprimento vertical em seção triangular equilátera constante com 0,30 m de comprimento lateral e que possui núcleo treliçado e todas as barras são compostas por perfis circulares, localizada em Cordeiro-RJ, que será modificada para receber uma antena parabólica adicional. A análise estrutural considera as forças de vento e as cargas permanentes, seguindo as normas brasileiras NBR 6123 e NBR 8800. Os resultados obtidos indicam que os perfis utilizados atendem aos requisitos de segurança e eficiência econômica, com destaque para a otimização dos perfis estruturais. A sinergia entre os softwares permitiu a construção ágil de modelos tridimensionais e a definição precisa dos carregamentos, resultando em uma metodologia eficiente, aplicável a diferentes tipos de torres e condições operacionais. Este trabalho contribui para o avanço das práticas de verificação estrutural em telecomunicações, oferecendo uma abordagem escalável e prática para engenheiros e profissionais da área, especialmente em um cenário de constante evolução das redes de comunicação.

References

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6123 – Forças devido ao vento em edificações. Rio de Janeiro, 2019.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8800 - Projeto e execução de estruturas de aço de edifícios (método dos estados limites). Rio de Janeiro, 2024.

AUTODESK. AutoCAD2025. Disponível em: http://usa.autodesk.com. Acessado em: 01 de abril de 2025.

FORTI, T. L. D.; REQUENA, J. A. V. AutoVentos 1.01 Torres. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). 2015. Disponível em: http://www.fec.unicamp.br/~requena/. Acesso em: 01 de abril de 2025.

AUTOTORRES V&M-UNICAMP. Disponível em: https://www.fec.unicamp.br/~estruturastubulares/softwares.htm. Acessado em: 01 de abril de 2025.

CARRIL JÚNIOR, C. F. Análise numérica e experimental do efeito dinâmico do vento em torres metálicas treliçadas para telecomunicações. 2000. 226 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2000. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-18022002-154920/pt-br.php.

CARRIL JR., C. F.; ISYUMOV, N.; BRASIL, R. M. L. R. F. Experimental study of the wind forces on rectangular latticed communication towers with antennas. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, v. 91, p. 1007-1022, 2003. DOI: 10.1016/S0167-6105(03)00049-7.

CYPE INGENIEROS. Metálicas 3D. Disponível em: http://www.cype.com. Acesso em: 01 de abril de 2025.

FISCARELLI, M. M. Estudo numérico do comportamento estrutural de torres metálicas: efeitos da não linearidade geométrica na determinação dos esforços. 2023. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) — Universidade de São Paulo, Escola de Engenharia de São Carlos, São Carlos, SP, 2023.

HOLMES, J. D.; BANKS, R. W.; ROBERTS, G. Drag and aerodynamic interference on microwave dish antennas and their supporting towers. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, v. 50, p. 263-270, 1993.

OLIVEIRA, B. A. S.; SILVA, J. G. S. Modelagem do comportamento estrutural dinâmico de torres de aço de telecomunicações submetidas à ação dinâmica não determinística de cargas de vento. Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia, v. 2, n. 2, 2017. Disponível em: https://www.periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/20748.

PODDAEVA, L. A.; FEDOSOVA, O. M. Projeto ótimo de torres de aço com a consideração da estabilidade global da estrutura. 2023. Revista Brasileira de Engenharia Estrutural, v. 42, n. 2, p. 120-133, 2023.

SILVA, A. R. D. Sistema computacional para análise avançada estática e dinâmica de estruturas metálicas. 2009. 223 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2009. Disponível em: https://www.repositorio.ufop.br/items/781df9f8-24a4-4a7c-9ac0-f053cde271ab.

SILVA, F. D. Implementação de uma planilha Excel destinada à análise de estabilidade de torres de transmissão de energia. 2018. 108 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Ilha Solteira, 2018. Disponível em: https://repositorio.unesp.br/handle/11449/180336.

SILVÉRIO, A. O. Desenvolvimento de programa para dimensionamento estrutural de torres autoportantes para telecomunicação. 2019. 81 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Civil) – Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufersa.edu.br/items/5cacc232-bc2a-4ca5-87f9-c339af502090.

Published

2025-04-30

How to Cite

Feijó, L. L., Barreto, M. N., Cerqueira, N. A., Almeida, M. S. de, & Souza, V. B. de. (2025). Automatização da análise estrutural de torres metálicas de telecomunicações: integração de ferramentas computacionais para cálculo de forças e dimensionamento. Brazilian Journal of Development, 11(4), e79380. https://doi.org/10.34117/bjdv11n4-059

Issue

Section

Original Papers