Projeto
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FotoVolt - Outubro - 2023
Softwares para cálculo de estruturas metálicas para sistemas FV Ana Carolina Cunha Quélhas, da Mi Omega Engenharia
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os últimos anos, o mercado de sistemas de energia solar fotovoltaica (FV) tem crescido significativamente e, com o aumento da demanda, a eficiência e a segurança das estruturas que sustentam os módulos solares tornam-se questões cruciais para o sucesso dos projetos. Atualmente está em andamento a elaboração de uma norma brasileira específica para o cálculo de estruturas metálicas para instalações fotovoltaicas no Brasil. No entanto, como até o momento essa norma ainda não existe, os profissionais desse setor geralmente recorrem a normas existentes que estabelecem critérios mínimos para projetos de estruturas metálicas (como a ABNT NBR 8800 - Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios), as quais não são voltadas para aplicações específicas em energia solar. Este artigo tem como objetivo realizar uma análise comparativa entre dois tipos de softwares utilizados para o cálculo de estruturas: os softwares de análise por elementos finitos e os softwares de análise estrutural.
Cálculo com software de análise por elementos finitos Tem sido muito comum engenheiros realizarem os cálculos das estruturas metálicas para sistemas FV por meio de softwares de elementos finitos, em que a estrutura é submetida a esforços e avalia-se a tensão e a deformação, verificando se a tensão máxima na estrutura atinge a tensão limite do material. A análise por elementos finitos consiste na divisão do sistema em vários elementos que se deslocam conforme recebem o carregamento. É utilizada para cálculos com geometrias, carregamentos ou fixações complexas, não encontradas na teoria, em
Em usinas solares fotovoltaicas, é crucial assegurar que as estruturas sejam bem dimensionadas. A escolha do software para realizar esse dimensionamento desempenha um papel fundamental, pois influencia diretamente nos resultados dos cálculos. Este artigo descreve e compara os softwares de análises por elementos finitos e os de análise estrutural.
métodos de cálculos mecânicos, fornecendo então soluções aproximadas. É importante notar que os softwares convencionais avaliam apenas tensão, deformação e deslocamento e, em se tratando de estruturas metálicas, inclusive as destinadas ao suporte de módulos solares, é necessária uma análise estrutural mais profunda de acordo com a NBR 8800, avaliandose esbeltez, força axial e torção, entre outros índices. A esbeltez de um perfil é um índice muito importante a ser avaliado, mas geralmente não é abordada por softwares de análise por elementos finitos. Um perfil muito esbelto pode falhar por flambagem quando submetido a cargas de compressão ou tração, como mostra a figura 1. A análise por elementos finitos é mais adequada quando realizada para uma peça metálica submetida a esfor‑ ços, como, por exemplo, um clamp, caso em que a resposta ideal da análise é a tensão e a deformação máxima da peça. É possível verificar os pontos