Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3306173 bytes, checksum: 78f6502185ffad0df1f3c37bb1c66aad (MD5) Previous issue date: 2011-07-15 / Alveolar beams are usually made from rolled shapes cut in half in a zigzag way, displaced and welded again to obtain profiles with greater height and same weight. This work presents the results of a non-linear numerical analysis performed with alveolar steel beams using the software ABAQUS. The main focus of this work was to study the formation of plastic hinges. The experimental test results obtained by Toprac e Cooke (1959) were used to validate the numerical models. The results of numerical analysis were also used in the validation of analytical models presented in this work. In design of alveolar steel beams few studies in literature presented consistent analytical models as Delesques (1968.1969) and Cimadevila (2000). But these works were proposed for a single castellation standard. In this work analytical models have been adapted for various types of holes. Considerations were also made as to the total yielding of the cross section of the webpost, which allowed a closer approximation to the results of numerical models. The study represents a contribution to the establishment of criteria for design of alveolar steel beams according to the standards of design and calculation of structures. / Vigas alveolares são normalmente obtidas a partir de perfis laminados cortados ao meio em zigue-zague, deslocadas e soldadas novamente de forma a obter perfis com maior altura e mesmo peso. Neste trabalho são apresentados os resultados de uma análise numérica não-linear realizada com vigas alveolares de aço utilizando o programa ABAQUS. O enfoque principal do trabalho foi o estudo da formação de rótulas plásticas. A validação dos modelos numéricos foi realizada com resultados experimentais obtidos por Toprac e Cooke (1959). Os resultados da análise numérica também foram utilizados na validação de modelos analíticos apresentados nesse trabalho. Poucos trabalhos na literatura apresentaram modelos analíticos tão consistentes como os de Delesques (1968, 1969) e Cimadevila (2000) para o dimensionamento de vigas alveolares. Porém esses trabalhos foram propostos para apenas um único padrão de castelação. Neste trabalho os modelos analíticos foram adaptados para diversos tipos de aberturas. Também foram feitas considerações quanto à plastificação total da seção transversal do montante de alma, o que permitiu uma aproximação maior com os resultados dos modelos numéricos. O estudo representa uma contribuição para o estabelecimento de critérios de dimensionamento de vigas alveolares de acordo com as normas vigentes de projeto e cálculo de estruturas metálicas.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 8690976 bytes, checksum: 44c939a6112d27b6f8696be3efc2044f (MD5) Previous issue date: 2012-03-16 / The growth of steel construction in Brazil in recent years has naturally been accompanied by an increasing demand for resources that support the entire design process of steel structures, from its conception to its realization. In this context, there has been a resurgence of interest in alveolar beams, due to technical and aesthetic advantages that these elements offer, motivated in part by beginning production of steel rolled I profiles in Brazil, from 2002. Generally, the alveolar beams are manufactured from rolled steel I-profiles, by cutting the web along, according to a sinuous symmetrical line so that the halves so obtained can be displaced relative to one another and welded, originating a new beam with a series of web holes, with the same mass as the original profile, but with greater stiffness in the plane of bending, suitable for large spans. Although the alveolar beams are an old solution, abandoned due to rising manufacturing costs in a given time, most recently returned to appear as a competitive solution, due to technological advances in automation of cutting and welding of structural steel. Given the wide range of possibilities available today for the manufacture of alveolar beams, facilitated by the resources of design and computer aided manufacturing, this study aimed to procedures to define the geometric characteristics of alveolar steel beams to floor systems and roof systems, due to the lack of technical updates on this topic. Finally, we present a series of examples of applying the criteria and procedures proposed for various possible situations in the usual structures. / A expansão do segmento da construção metálica no Brasil tem sido acompanhada de uma demanda crescente por recursos que subsidiem todo processo de projeto de estruturas de aço, desde sua concepção até sua materialização. Nesse contexto, observa-se o ressurgimento do interesse pelas vigas alveolares, em função das vantagens técnicas e estéticas que esses elementos oferecem, em parte motivado pelo início da produção de perfis I de aço laminados no Brasil, a partir de 2002. Geralmente, as vigas alveolares são fabricadas a partir de perfis I de aço laminados, cortando-se sua alma longitudinalmente, segundo um traçado sinuoso simétrico, de modo que as metades obtidas podem ser deslocadas uma em relação à outra e soldadas, dando origem a uma nova viga com uma série de furos na alma, com praticamente a mesma massa do perfil original, porém com maior rigidez no plano de flexão, apropriada para grandes vãos. Embora as vigas alveolares sejam uma solução antiga, abandonada devido ao aumento dos custos de fabricação em determinada época, mais recentemente voltaram a figurar como uma solução competitiva, devido aos avanços tecnológicos em automação de corte e solda de aço estrutural. Tendo em vista a ampla gama de possibilidades atualmente existente para a fabricação de vigas alveolares, facilitadas pelos recursos de projeto e fabricação assistidos por computador, este trabalho teve como objetivo desenvolver critérios e procedimentos para o prédimensionamento de vigas alveolares de aço, em função da carência de prescrições técnicas atualizadas sobre o tema. Ao final, é apresentada uma série de exemplos de aplicação dos critérios e procedimentos propostos, para diversas situações possíveis nas estruturas de edificações estruturadas em aço.