Com o desenvolvimento de ferramentas computacionais para o projeto e análise de estruturas, o uso de modelagem por vigas como método de projeto e análise passou a ser limitado ao desenvolvimento de estruturas treliçadas, também com auxílio computacional. Porém, nesses casos comumente se assume uma seção transversal constante ao longo de uma viga ou para todas as vigas, embora as modelagens matemáticas de vigas admitam seções transversais variáveis. Esta pesquisa analisa a viabilidade de utilizar modelagens computacionais de vigas para auxiliar e automatizar o projeto de estruturas contínuas, admitindo a possibilidade de vigas de seção transversal variável para possibilitar isso, com ênfase em estruturas bidimensionais. O algoritmo foi primeiramente testado de forma discretizada em uma implementação em Python, na qual apresentou resultados promissores. O algoritmo foi posteriormente refinado e implementado em um ambiente contínuo em C++, com o auxílio de geometria sólida construtiva. Também foi avaliado o uso de otimização topológica para otimizar a distribuição de material das geometrias resultantes, assim como a possibilidade de reduzir o tempo de construção na fabricação por manufatura aditiva. Os resultados mostram que esse algoritmo é capaz de criar automaticamente estruturas capazes de resistir aos esforços de projeto, especialmente quando em conjunto com métodos de otimização estrutural. Porém, as diferenças entre os critérios de tensão utilizados para cada etapa não deixam claro qual seria a melhor forma de selecioná-los.

Due to the development of computational tools for structural analysis and design, the use of structural modeling by beam segments as a design and analysis method became limited to the development of trussed structures, also aided by computational methods. However, in those cases a constant cross-section is commonly used throughout a beam or set of beams, even though mathematical beam models admit variable cross-sections. This research analyses the viability of using computational beam models as a way to assist and automate the design of continuum structures, admitting the possibility of beams having variable cross-sections as a way to enable that, focusing on two-dimensional structures. The algorithm was first tested in a discretized environment by means of a Python implementation, in which it displayed promising results. Afterwards, the algorithm was refined and implemented in a continuum environment in C++, with the aid of constructive solid geometry. The use of topology optimization was also evaluated as a way to optimize material distribution in the resulting geometries, as well as the possibility of reducing build time in additive manufacturing. The results show that the algorithm is capable of automatically generating structures that are capable of resisting design loads, especially when followed by structural optimization methods. However, due to the differences between the stress criteria used for those two stages, its not clear what would be the best way to define them.