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Ligações mistas viga-pilar - análise teórica e experimental ; Composite beam-column connection – Theoretical and experimental analysis
#beam-column connection#chapa de topo#composite connection#extended end-plate connection#ligações em estruturas de aço#ligações mistas viga-pilar#steel structures
Uma ligação em estruturas de aço é denominada mista quando considera-se a contribuição da laje no seu comportamento. Assim, além do detalhe da ligação em aço, outros parâmetros interferem no comportamento da ligação mista, como a taxa de armadura e o nível de interação entre a laje e a viga de aço. Os métodos de cálculo de ligações mistas derivam do Método dos Componentes proposto pelo Eurocode 3 para cálculo de ligações em aço. Apresenta-se uma adaptação de um destes métodos para cálculo de ligações mistas que representam a realidade brasileira em termos de perfis e detalhes de ligação. Foi elaborado um programa experimental de caráter exploratório envolvendo ligações mistas com chapa de topo estendida. Foram ensaiados modelos simulando pilares internos e pilares de canto. Um modelo numérico foi desenvolvido utilizando o programa Ansys, que permite a análise destas ligações de maneira simples e satisfatória. Os resultados experimentais foram confrontados com os resultados da análise numérica e com os valores obtidos a partir do modelo analítico.; A composite joint is a joint between a composite beam and a steel or composite column in which reinforced concrete slab is take into account. The moment-rotation relationship of composite joints depends on a significant number of parameters besides the type and configuration of the steel connection...
Análise numérica, via M.E.F., do comportamento de ligações parafusadas viga-coluna com chapa de topo; Numerical analysis, by F.E.M, of bolted beam-to-column end plate connection behavior
#aço#beam#connections#estruturas#ligações#semi-rigid#semi-rígidas#steel#structures#viga
Este trabalho apresenta uma análise numérica sobre o comportamento estrutural das ligações parafusadas viga-coluna com chapa de topo. São estudados dois métodos tradicionais de dimensionamento e são apresentados cinco sistemas de classificação propostos para as ligações. Modelos numéricos das ligações estudadas são preparados com a utilização de elementos finitos e os resultados numéricos são comparados com resultados experimentais conhecidos. São abordados aspectos relativos às propostas de dimensionamento, em comparação com os resultados numéricos e experimentais. Em particular, é discutida a rigidez das ligações, verificando-se a influência da variação da espessura da chapa de topo e diâmetro dos parafusos. Com a comparação entre resultados numéricos e experimentais, é analisada a representatividade dos modelos numéricos com relação ao comportamento das ligações estudadas. Finalmente, são apresentadas as conclusões e recomendações para futuras pesquisas; This work presents a numerical analysis on the structural behavior of bolted beam-to-column end plate connection. Two traditional design methods are studied and five proposed classification systems for connections are presented. Numerical models representing the studied connections are prepared using finite elements and numerical results are compared with existing experimental results. The design proposals are compared with numerical and experimental results. In particular...
Análise experimental e numérica de ligações viga mista-pilar com cantoneiras de alma e assento - pavimento tipo e ligações isoladas; Theoretical and experimental analysis of beam-to-column composite connections with bottom and web angle - typical floor and isolated prototypes
#Angle connections#Component method#Composite connections#Composite structures#Estruturas mistas#Lattice girder#Ligações com cantoneiras#Ligações mistas#Método das componentes#Pavimento tipo#Typical floor
Esta pesquisa apresenta um amplo programa experimental de ligações viga mista-pilar com cantoneiras de alma e assento, incluindo protótipos isolados e ligações inseridas num pavimento tipo constituído de laje pré-moldada com vigotas e lajotas cerâmicas. Os objetivos do trabalho foram avaliar os efeitos da fissuração da laje no comportamento da ligação (rigidez inicial e momento resistente), o acréscimo da taxa de armadura secundária e os detalhes propostos para a ancoragem das armaduras longitudinais. Nos ensaios experimentais foram analisadas as rotações das ligações, deslocamentos e deformações nos elementos. Para o estudo teórico, tomou-se como referência o Método das Componentes do EUROCODE 3 e 4. Paralelamente, um estudo numérico para ligações mistas foi desenvolvido com o objetivo de incluir a laje de concreto, as armaduras longitudinais e transversais, além da não linearidade física e geométrica na análise por elementos finitos. De acordo com os resultados, a condição prévia de fissuração da laje mostrou-se menos relevante que a continuidade das vigas na direção do eixo de menor inércia do pilar, no que se refere à determinação da rigidez inicial e resistência das ligações mista inseridas num pavimento tipo. A metodologia de modelagem numérica foi capaz de representar de forma satisfatória os mecanismos plásticos e os estados limites últimos da ligação.; This research presents an extensive experimental study of the structural behavior of the beam-to-column composite connections with bottom and web angle...
Análise numérica e experimental de ligações por aderência aço-concreto aplicado em estruturas mistas; Experimental and numerical analysis of connections by adherence in the context of composite structures
Diogenes, Hidelbrando José Farkat
#Beam-slab connection#Composite structures#Connections by adherence#Estruturas mistas#Ligação viga-laje#Ligações por aderência aço-concreto#Pré-fabricação#Precast concrete
Na construção de novas estruturas ou mesmo durante sua recuperação, a velocidade de construção influencia de maneira significativa, não apenas nos custos, mas também pelo potencial efeito nocivo (ruído, poluição, problemas no transito de veículos e pessoas, etc.) advindo da construção. Assim, para a construção, é desejável um período de construção tão breve quanto possível. As estruturas mistas de aço e concreto correspondem satisfatoriamente a essa necessidade, pois tanto os elementos de aço quanto os de concreto podem ser pré-fabricados industrialmente, ficando apenas as etapas de içamento e montagem a serem realizadas in-loco. Correntemente, entretanto, as ligações entre aço e concreto utilizadas em estruturas mistas, não estão bem adaptadas à utilização de lajes pré-fabricadas, pois tendem a diminuir a rapidez de montagem e a durabilidade do pavimento. Desta forma, a necessidade de desenvolvimento de novos tipos de ligações se evidencia. Ligações por aderência, na qual a resistência se dá pelo atrito entre varias interfaces, constitui-se de uma solução particularmente promissora. O conhecimento atual a respeito deste tipo de ligações é incompleto, e necessita ser complementado de maneira a possibilitar a utilização das ligações por aderência na prática. A presente pesquisa teve como objetivo analisar e discutir o comportamento das ligações por aderência aço concreto...
Análise do comportamento estrutural de ligações em aço entre viga de seção I e pilar de seção tubular circular; Structural behavior of steel connections between I-beam and circular hollow section column
Pereira, Daniel Henrique Fidelis
#Beam-column connections#Circular hollow section column#Connection stiffness#Estrutura em aço#Ligações viga-pilar#Pilar de seção tubular circular#Rigidez da ligação#Steel structures
Esta pesquisa consiste de uma investigação acerca do comportamento estrutural de ligações entre viga de seção I e pilar de seção tubular circular em situações de pilar de canto e de pilar solicitado por quatro vigas simultaneamente (pilar central). A associação entre a viga de seção I e o pilar de seção tubular circular remete à análise de ligações com comportamento complexo. A partir da análise numérica, via Método dos Elementos Finitos com os softwares ANSYS® e TrueGrid® foi avaliado o comportamento momento-rotação e parâmetros como resistência, rigidez inicial e ductilidade das ligações. Foram analisadas as tipologias de ligação soldada e ligação com a presença do diafragma externo como mecanismo de enrijecimento. Avaliou-se a influência de 6 variáveis, sendo o comprimento da viga, a espessura do pilar, a força aplicada nas vigas dispostas ortogonalmente, a compressão axial do pilar, a espessura do diafragma e o diâmetro dos parafusos do diafragma totalizando 20 modelos numéricos. O aumento da espessura da seção do pilar e a força aplicada simultaneamente nas 4 vigas representou uma melhoria na resistência e rigidez inicial das ligações soldadas. A redução do diâmetro dos parafusos do diafragma foi a principal variável capaz de influenciar negativamente as propriedades de rigidez inicial e resistência das ligações com o diafragma. Todos os modelos analisados apresentaram comportamento semi-rígido segundo o Eurocode 3 (2005). O dimensionamento analítico pelo Eurocode 3 (2005) e por Winkel (1998) apresentou boa aproximação com os resultados da análise numérica. A obtenção da resistência das ligações com diafragma pelo método das componentes apresentou resultados...
Terças em perfis de aço formados a frio com continuidade nos apoios: ênfase ao estudo das ligações de alma parafusadas com transpasse ou luva; Continuous cold-formed steel purlins over internal supports: emphasis on the study of overlapped and sleeved bolted connections
#Bolted connections#Cold-formed steel purlins#Continuidade#Continuity#Estruturas de aço#Ligações parafusadas#Steel structures#Terças de aço formadas a frio
Terças de aço formadas a frio são muito utilizadas em sistemas de cobertura e fechamento. Para conferir continuidade entre tramos adjacentes e possibilitar um melhor aproveitamento de material, são empregadas ligações parafusadas por transpasse e com luva. O comportamento estrutural dessas ligações é muito dependente da sua configuração geométrica e do nível de carregamento. Com base em uma série de nove experimentos e análises teóricas, o comportamento estrutural dessas ligações foi investigado no tocante aos esforços resistentes e à rigidez. Observou-se que o modo de falha tem sempre uma componente distorcional significativa e uma resistência menor que a prevista pela metodologia atual de projeto. No caso do momento fletor resistente, a distribuição de tensões de flexão oblíqua é a que melhor se aproxima do comportamento real das terças, sendo possível a partir de uma análise de estabilidade elástica considerando tal comportamento, e, baseado no método da resistência direta e na curva de dimensionamento do modo distorcional, obter uma previsão segura do momento fletor resistente. Além disso, a rigidez da ligação, com relação aos deslocamentos verticais é bastante dependente do tipo de ligação...
Analise não-linear de porticos planos de madeira com ligações semi-rigidas
Claudia Lucia de Oliveira Santana
#Engenharia de estruturas#Madeira#Porticos estruturais#Projeto estrutural#Ligações metalicas#Analise matricial#Deformações (Mecanica)
A madeira é um material empregado em uma grande variedade de sistemas estruturais. Historicamente, a evolução da análise estrutural destes sistemas foi sendo acompanhada por um crescente entendimento do comportamento das ligações. De um modo geral, apesar das ligações mecânicas serem elementos estruturais muito importantes, o cálculo estrutural clássico desconsidera as propriedades de rigidez das mesmas fundamentando—se apenas em modelos com nós articulados e com nós rígidos. De fato, as ligações mecânicas se deformam e possuem comportamento não linear, afetando toda a estrutura e induzindo comportamento global não linear. A influência das ligações nas estruturas de madeira tem sido demonstrada desde as primeiras décadas do século passado, no princípio experimentalmente e posteriormente através de modelos teóricos. A modelagem teórica de estruturas de madeira envolve não apenas o modelo de comportamento estrutural com ligações semi-rígidas, mas também o modelo de comportamento da ligação em si. O propósito do presente trabalho é a investigação da influência da ligação mecânica resistente a momento em pórticos planos de madeira em termos qualitativos e quantitativos, abordando tanto o aspecto da modelagem da estrutura em si como o da modelagem das ligações...
Metodologia para identificação de falhas no cadastro de economias em ligações residenciais de água: estudo de caso no sistema Costa Norte em Florianópolis,SC
Dias Júnior, Luiz Carlos
#perdas aparentes#ligações suspeitas#economias não declaradas#falha cadastral
TCC(graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Engenharia Sanitária e Ambiental.; O presente trabalho mostra uma metodologia para identificar economias não declaradas em ligações residenciais de água e consequentemente encontrar perdas aparentes por falha cadastral. Tratase de uma investigação de possíveis falhas na gestão da concessionária no que diz respeito ao controle das ligações prediais e a não atualização do cadastro, situação na qual o gestor perde o controle sobre existir economias não declaradas em uma ligação. É importante mostrar as vantagens que a atualização cadastral traz do ponto de vista organizacional, pois é preciso ter conhecimento real do que se passa na rede, tanto para diagnóstico como para projetos futuros. O grande objetivo é estreitar o espaço entre o cadastro e a situação real do sistema, e assim cada usuário paga aquilo que consome evitando que alguns paguem por outros. Para fazer uma investigação de possíveis ligações que estejam com algum problema de cadastro, buscou-se a partir de dados de consumo fornecidos pela CASAN comparar sua média ao longo de um ano com o consumo esperado para um determinado imóvel de acordo suas características declaradas no cadastro. Diante deste estudo foi comprovado que em todos os setores em análise existem ligações suspeitas...
Modelação por elementos finitos do comportamento de ligações aparafusadas sem e com resina injetada
Carvalho, Bruno José Pereira Marinho
#Comportamento dos materiais#Ligações metálicas
Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil; A presente dissertação de mestrado tem como principal tema de estudo a análise do comportamento de ligações metálicas aparafusadas sem e com resina injetada submetidas a carregamentos monotónicos, através do uso de modelos numéricos. Sabendo que as ligações aparafusadas permitem acelerar os processos construtivos e, tendo em conta que, num mundo cada vez mais competitivo e globalizado em que os custos são um fator decisivo na conceção de um projeto, o uso de métodos computacionais na análise destas ligações vai-se tornando cada vez mais imperioso, sobretudo quando se tratam de novas soluções ainda pouco referidas em termos de códigos de projeto. As ligações aparafusadas têm vindo, ao longo dos anos, a sofrer alterações resultantes das investigações que os vários intervenientes foram realizando. Os rebites foram substituídos pelos parafusos que, por sua vez, foram evoluindo até se começar a aplicar pré-esforço. Posteriormente, novas técnicas permitiram a injeção de resina como alternativa ao uso de parafusos ajustados. Desta forma, os engenheiros estruturais preocupam-se cada vez mais em estudar estas ligações, com o objetivo de aperfeiçoar estudos já realizados e até possibilitar a criação de novas técnicas. Dito isto...
Comportamento mecânico de ligações do tipo cavilha em estruturas de madeira
Santos, Cristóvão Lucas dos
#Estruturas em madeira#Ligações por cavilha#Modelos de plasticidade#Modelos de dano coesivo
O aspecto crítico do projecto de estruturas em madeira são as ligações entre os elementos estruturais, nas quais se incluem as ligações do tipo cavilha. As ligações são componentes críticos das estruturas de madeira que transmitem cargas estáticas e dinâmicas entre os membros estruturais. O comportamento de uma estrutura de madeira depende fortemente da sua configuração estrutural e do desempenho das suas ligações. O colapso completo de um edifício ou a ocorrência de outros acidentes menos extensos começa geralmente com uma falha localizada numa ligação ou na sua proximidade. A tendência para projectos de estruturas de madeira cada vez maiores e mais complexas, obriga ainda mais a uma concepção mais eficiente das ligações. Assim, para aumentar a competitividade da madeira como material estrutural, é fundamental desenvolver novas metodologias de projecto que permitam o fabrico de juntas com propriedades mecânicas bem definidas. Neste âmbito, este trabalho apresenta um estudo relativo ao desenvolvimento de uma técnica inovadora de reforço de ligações do tipo cavilha para estruturas de madeira. A madeira usada foi o pinho bravo (Pinus pinaster Ait.), uma vez que é uma das espécies com maior abundância em Portugal e a técnica proposta consistiu na colagem de insertos metálicos na zona envolvente dos furos das peças de madeira...