Desenvolvimento de tecnologia de produção de vigas pré-fabricadas com otimização topológica

Abstract

Soluções inovadoras têm aparecido na indústria da construção civil visando a solução de seus problemas. O conceito de inovação difere do de invenção, pois esta, além de apresentar algo novo, deve possuir uma aplicabilidade atrelada a si. No processo de inovação estão incluídas algumas etapas, são elas: pesquisa, concepção, desenvolvimento e introdução no mercado. A passagem por essas etapas resultará na produção e utilização de novos produtos e processos. O surgimento de novas tecnologias é proveniente da tensão gerada pela interação entre a necessidade de lucro e produtividade (ambiente competitivo) e a necessidade de respeitar as normas e legislação vigentes (ambiente normativo). Estes ambientes se encontram em tensão permanente e a busca por soluções satisfatórias para ambos é o que gera a inovação. O conceito de otimização topológica é uma solução inovadora, apresentando uma abordagem diferente à usualmente utilizada nos problemas estruturais de engenharia civil. Embora seja uma abordagem capaz de fornecer o mesmo desempenho estrutural aos elementos (atendendo às demandas do ambiente normativo), com um consumo muito menor de materiais (justificando sua utilização no ambiente competitivo), ainda possui uma aplicação incipiente na indústria da construção civil. Dessa forma, tem-se uma inovação no processo, tanto na fase de concepção quanto na fase construtiva. Tratando-se de tecnologias emergentes na engenharia, é de suma importância a realização de estudos onde sejam avaliadas tanto a viabilidade técnica quanto econômica desses sistemas construtivos inovadores.

Innovative solutions have appeared in the construction industry aiming to solve its problems. The concept of innovation differs from that of invention, as this, in addition to presenting something new, must have an applicability linked to it. Some steps are included in the innovation process, which are: research, framing, development and market introduction. Passing through these steps will result in the production and utilization of new products and processes. The emergence of new technologies is due to the tension generated by the interaction between the need for profit and productivity (competitive environment) and the need to respect current rules and legislation (normative environment). These environments are in constant tension and the search for satisfactory solutions for both is what generates innovation. The concept of topological optimization is an innovative solution, presenting a different approach to the one usually used in structural problems in civil engineering. Although it is an approach capable of providing the same structural performance to the elements (answering to the demands of the normative environment), with a much lower consumption of materials (justifying its existence in the competitive environment), it still has an incipient application in the construction industry. Therefore, we have an innovation in the process, both in the design phase and in the construction phase. When it comes to emerging technologies in engineering, it is extremely important to carry out studies in which both the technical and economic feasibility of these innovative construction systems are evaluated.