Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2015-05-27T18:24:07Z No. of bitstreams: 1 2015_AngelaCustodiaGuimaraesQueiroz.pdf: 3849750 bytes, checksum: d6e3e4b336c793514c7dc4d5601e52c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-05-28T11:57:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AngelaCustodiaGuimaraesQueiroz.pdf: 3849750 bytes, checksum: d6e3e4b336c793514c7dc4d5601e52c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-28T11:57:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AngelaCustodiaGuimaraesQueiroz.pdf: 3849750 bytes, checksum: d6e3e4b336c793514c7dc4d5601e52c5 (MD5) / Devido às particularidades relacionadas ao comportamento dos solos tropicais, diversas pesquisas vêm sendo desenvolvidas nos últimos anos buscando uma melhor caracterização desse material, e até mesmo o desenvolvimento de uma teoria específica a este tipo de solo. Todo esse contexto motivou a realização deste trabalho, que teve como principal objetivo avaliar o comportamento microestrutural de um solo tropical compactado em diferentes condições de umidade, energia aplicada e índice de vazios, com o propósito de definir quais as características são intrínsecas do solo e quais são advindas das condições de compactação. Para tal, um amplo programa experimental foi desenvolvido utilizando o solo do Campo Experimental do Programa de Pós-graduação em Geotecnia da Universidade de Brasília. A escolha desse material foi devida à existência de uma extensa base de dados oriunda de pesquisas anteriores, que serviriam como referência para o presente trabalho. Assim, foram definidos diversos pontos de trabalho distribuídos no plano de compactação e realizados sua caracterização geotécnica, mecânica, hidráulica e estrutural. Para a caracterização mecânica e hidráulica foram realizados ensaios de adensamento e determinadas as curvas de retenção pela união dos métodos do papel filtro e da placa de sucção. A caracterização estrutural foi realizada utilizando dois tipos de ensaios: a porosimetria por intrusão de mercúrio (MIP) e a microscopia eletrônica de varredura (SEM). Esses ensaios avaliam a estrutura do solo de maneira quantitativa e qualitativa, respectivamente. Os resultados e as análises desses ensaios indicaram que independente do efeito externo aplicado, compactação ou carregamento, a microestrutura do solo não se altera. Sendo assim, algumas simplificações que consideram apenas a macroestrutura do solo como parcela passível de modificação podem ser realizadas, ajudando na análise do comportamento dos solos tropicais. / Due to the peculiarities related to the behavior of tropical soils, several researches have been developed in recent years seeking a better characterization of this material, and even the development of a specific theory to this type of soil. This whole situation motivated to the achievement of this work, which it had as main aim to evaluate the microstructural behavior of a compacted tropical soil at different moisture conditions, applied energy and voids, in order to define which characteristics are intrinsic of the soil and which are arising from compression conditions. To this end, a comprehensive experimental program was developed, using the soil of experimental zone of the Postgraduate Program in Geotechnics from the University of Brasilia. The choice of this material was due to existence of an extensive database derived from previous research that would serve as a reference for the present work. Therefore, several work points distributed in compression plane were defined and performed your structural, hydraulic, mechanical and geotechnical characterization. For a hydraulic and mechanical characterization, oedometer tests were performed and water retention curves were determined by the union of the method of filter paper and suction plate. The structural characterization was realized using two kinds of tests: mercury intrusion pore (MIP) and scanning electron microscopy (SEM). These tests evaluate the soil structural by quantitative and qualitative manner, respectively. The results and analyzes of these trials indicated that regardless of applied external effect, compression or loading, the microstructure of the soil does not change. Thus, some simplifications that consider only the macrostructure of soil as parcel liable to modification can be carried out, helping in the analysis of the behavior of tropical soils.

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-05-22T22:41:57Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Renan Gustavo Pacheco Soares.pdf: 6293812 bytes, checksum: eb22448277f10e9304a991a4a1639f53 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-22T22:41:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Renan Gustavo Pacheco Soares.pdf: 6293812 bytes, checksum: eb22448277f10e9304a991a4a1639f53 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / Todo sistema estrutural deve atender aos critérios de funcionalidade, qualidade, desempenho em serviço, durabilidade e segurança. A falta de verificação de alguns desses parâmetros ou a carência de pesquisas nesse sentido têm contribuído para o surgimento de problemas patológicos em estruturas de concreto. Nas últimas décadas, tem sido observado um aumento no quantil de fenômenos patológicos em pisos de concreto de obras situadas no Agreste Pernambucano. No intuito de entender a performance das placas de concreto apoiadas sobre bases deformáveis sob ação de cargas estáticas, bem como dos parâmetros que inferem no surgimento de problemas patológicos, o presente trabalho teve como objetivo proceder uma análise dos principais fatores que contribuem para a fissuração e rompimento de placa em pisos de concreto apoiados sobre elástica, através de análise numérica. Foi utilizada uma ferramenta de auxílio computacional que faz uso do Método dos Elementos Finitos para análises não-lineares, o ANSYS®. As variáveis analisadas foram a concentração de tensões nas bordas das placas e as deflexões máximas nos elementos que compõe toda a estrutura do piso de concreto em função da variação do módulo de deformação longitudinal do concreto e do coeficiente de fricção na região de contato das placas. De um modo geral, foram analisados os pontos críticos das variáveis no intuito de verificar se os mesmos contribuíam para a propagação das fissuras e o rompimento da placa de concreto. Os resultados permitiram obter o entendimento do comportamento estrutural do conjunto placa sub-base e sua contribuição para o surgimento dos problemas de fissuração em pisos de concreto. Foi verificado um problema de fluxo de cisalhamento em função da má aderência na região de contato entre as placas. Também foi constatado que o problema de fissuração não está relacionado com o momento resistente na borda da placa, mas sim do efeito do empenamento. Constatou-se que a laje maciça possui melhor desempenho estrutural como sub-base quando comparada com uma laje nervurada, em torno de 40%. Além disso, foi estabelecida uma recomendação de modo a minimizar o problema de fluxo de cisalhamento na etapa de projeto, pela inserção de barras rígidas de travamento na região de contato entre as placas. / The entire structural system must meet the criteria of functionality, quality, service performance, durability and safety. The lack of verification of some of these parameters or the lack of research in this sense have contributed to the emergence of pathological problems in concrete structures. In the last decades, there has been an increase in the quantile of pathological phenomena in concrete floors of works located in Agreste Pernambucano. In order to understand the performance of concrete plates supported on deformable bases under the action of static loads, as well as the parameters that infer in the appearance of pathological problems, the present work had an objective to analyze the main factors that contribute to the cracking and plate breaking in concrete floors supported on elastic, through the numerical analysis. A computer aided tool was used that uses the Finite Element Method for nonlinear analysis, ANSYS®. The variables analyzed were the concentration of stresses at the edges of the plates and the maximum deflections in the elements that make up the entire structure of the concrete floor as a function of the variation of the longitudinal deformation modulus of the concrete and the coefficient of friction in the contact region of the plates. In general, the critical points of the variables were analyzed in order to verify if they contributed to the propagation of cracks and the rupture of the concrete plate. A shear flow problem was verified due to poor adherence in the contact region between plates. It was also verified that the problem of cracking is not related to the resistant moment at the edge of the plate, but to the effect of the warpage. It was found that the massive slab has better structural performance as a sub-base when compared to a ribbed slab, around 40%. In addition, a recommendation was made in order to minimize the shear flow problem in the design step by inserting rigid locking bars into the contact region between the plates.

Orientador: Osvaldo Luís Manzoli / Coorientador: Luís Antônio Guimarães Bitencourt Júnior / Banca: Caio Gorla Nogueira / Banca: Leonardo José do Nascimento Guimarães / Resumo: Este trabalho aborda a simulação de problemas que envolvem contato mecânico, utilizando uma nova técnica de acoplamento de malhas independentes de elementos finitos. Esta técnica se baseia no uso de elementos finitos especiais denominados elementos finitos de acoplamento, que compartilham nós de malhas independentes. A técnica é capaz de estabelecer a interação entre duas malhas de elementos finitos, representando dois domínios diferentes, que compartilham entre si uma ou mais de suas faces. No caso mais geral, devido a possíveis diferenças nas dimensões e naturezas dos domínios, as posições dos nós na face de uma malha podem não coincidir com as posições dos nós da outra malha. As principais vantagens da técnica proposta são: (i) não há adição de graus de liberdade para a resolução do problema; (ii) um acoplamento não rígido pode ser considerado para descrever o comportamento não linear de interfaces similares aos modelos coesivos e (iii) malhas não compatibilizadas de quaisquer dimensões e quaisquer tipos de elementos finitos podem ser compatibilizadas. Como extensão da utilização da técnica, visa-se representar a interação entre duas peças genéricas distintas, demonstrando a capacidade da técnica em simular efeitos de contato, ou de perda de contato, de forma coerente e precisa. Foram empregados modelos baseados na mecânica do dano contínuo para simular efeitos de atrito em uma formulação de acoplamento não rígido. Os resultados obtidos neste trabalho demostram que a repre... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work deals with the numerical simulation of contact problems using a novel technique for coupling non-matching finite element meshes. The technique is based on the use of special finite element termed coupling finite element, which share nodes with non-matching meshes. Thus, the interaction among two non-matching meshes, representing two different subdomains of a problem can be described. In additional, this technique has demonstrated to be highly versatile, since no additional degree of freedom is introduced to the problem; non-rigid coupling can be considered to describe the nonlinear behavior among the subdomains and nonmatching meshes of any dimension and any type of finite elements can be coupled. In this work the technique is applied to simulate the interaction among some parts of mechanical components discretized initially in finite elements in a totally independent way, by demonstrating its capability to represent contact problems or loss of adherence. A combined constitutive model based on the damage mechanics theory is used for modeling the friction effects using a non-rigid coupling procedure. The results demonstrated that the strategy applied can represent the interaction among the parts of mechanical components, coherently and accurately / Mestre

Orientador: Fernando de Azevedo Silva / Banca: Fernando de Azevedo Silva / Banca: Alvaro Manoel de Souza Soares / Banca: Anselmo Monteiro Ilkiu / Resumo: O objetivo deste trabalho é desenvolver uma ferramenta computacional para a automatização de cálculo para o projeto estrutural de pórticos rolantes. Através de memorial de cálculo analítico, e de um modelo de pórtico rolante, pode ser rapidamente verificado quando ao limite do escoamento do material, suas propriedades geométricas e suas resistências mecânicas, orientando o usuário para a escolha do dimensional da estrutura. Optou-se pelo programa comercial Microsoft Excel, utilizando suas ferramentas e formulações internas, devido a sua facilidade de utilização, permitindo que várias alternativas sejam analisadas para escolha da que melhor atenda aos requisitos de projeto. Para facilitar o uso, as planilhas do Excel forma agrupadas em módulos, visando com isso desenvolver as atividades de informações de dados de forma simples, objetiva e integradas, a fim de se obter uma interface amigável e uma análise estrutural confiável. Para a validação desta ferramenta proposta de cálculo analítico foi utilizado o programa comercial de elementos finitos ANSYS, através da análise de alguns exemplos de pórticos rolantes / Abstract: The objective of this work is to develop a computational tool to automate the calculation of the structural design of gantry cranes. Through Memorial analytical calculation, and a model gantry crane, can be fast verification against yield of material, its geometric properties and mechanical strength, guiding the user to choose the dimensional. We choose the commercial program Microsoft Excel using its tools and internal formulations due to its ease of use, allowing multiple alternatives are analyzed to choose the one that best meets the design requirements. For ease of use, so Excel spreadsheets grouped into modules, thus aiming to develop the activities of data information in a simple, objective and integrated in order to achieve a friendly interface and reliable structural analysis. For the validation of this proposed tool for analytical calculation we used the commercial finite element program ANSYS, by analyzing some examples of gantry cranes / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-08-15T04:02:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347918.pdf: 79713098 bytes, checksum: 533fe62441e88d232f355e4833727721 (MD5) Previous issue date: 2016 / Este trabalho estuda a contribuição da rigidez transversal das lajes para a estabilidade global das edificações. Em estruturas compostas por lajes lisas, aquelas onde não há vigas aparentes, a formação de pórtico para combater os esforços laterais fica comprometida. Portanto a inclusão das lajes no modelo, apesar de terem rigidez à flexão reduzida quando comparadas com as vigas, podem contribuir na estabilidade global da estrutura. Foram desenvolvidos cinco modelos numéricos para avaliar como as lajes influenciam nos resultados dos deslocamentos laterais e nos esforços de segunda ordem, mais especificamente nos momentos na fundação. Para a avaliação dos efeitos de segunda ordem foram utilizados o coeficiente gama-z descrito na NBR-6118/2014, o parâmetro de instabilidade alfa e o P-Delta. Conclui-se que as lajes podem aumentar significativamente a rigidez das estruturas, principalmente aquelas onde não há a presença de vigas, viabilizando certas estruturas que possuem problemas de estabilidade global.<br> / Abstract : This work studies the contribution of the transverse stiffness of slabs to the global stability on buildings. In flat slab structures there are no formations of beam frames to resist to the lateral loads. Therefore, the inclusion of the slabs in the model, while having reduced bending stiffness compared to beams, can contribute to the global stability of the structure. Five numerical models have been developed to assess how the slabs influence the results of lateral displacements and second-order efforts, specifically moments in the foundation. For the assessment of second-order effects were used the gamma-z coefficient, the parameter of instability alpha and the P-Delta. It can be concluded that the slabs can significantly increase the global rigidity of the structures, enabling some structures that suffer with global stability problems.

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-05-20T20:14:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_SistemaComputacionalGráfico.pdf: 7158699 bytes, checksum: 95038dc4d47ce770d2d418b6065f18d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-05-22T14:56:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_SistemaComputacionalGráfico.pdf: 7158699 bytes, checksum: 95038dc4d47ce770d2d418b6065f18d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-22T14:56:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_SistemaComputacionalGráfico.pdf: 7158699 bytes, checksum: 95038dc4d47ce770d2d418b6065f18d5 (MD5) Previous issue date: 2015 / Com os avanços científicos e tecnológicos, o engenheiro estrutural passou a desenvolver e/ou ter acesso a programas computacionais que possibilitam análises numéricas mais avançadas. Isso vem proporcionando aumento da segurança e economia dos projetos. Para a concepção de estruturas mais esbeltas, a realização de análises não lineares geométricas, em que os efeitos de segunda ordem são explicitamente incluídos, torna-se cada vez mais comum. Nesse contexto, esta dissertação tem como objetivo avaliar o comportamento não linear geométrico estático de sistemas estruturais reticulados planos através do desenvolvimento e emprego de um sistema computacional gráfico interativo, denominado aqui AFA-OPSM (Advanced Frame Analysis - Ouro Preto School of Mines). Esse sistema utiliza os recursos de programação gráficos interativos (GUI) do software MATLAB, e apresenta, de forma acoplada, as etapas de pré-processamento, análise estrutural e pósprocessamento. Destaca-se ainda que ele é construído segundo o paradigma da programação orientada à objetos (POO), em que várias estratégias de solução não linear foram incorporadas. As formulações não lineares de elementos finitos são desenvolvidas considerando as teorias de treliças, de viga de Euler-Bernoulli e de Timoshenko, nos referenciais Lagrangiano total e co-rotacional. Os resultados numéricos obtidos, assim como os recursos gráficos interativos do AFA-OPSM, são avaliados através do estudo de problemas estruturais clássicos de estabilidade encontrados na literatura, alguns considerados fortemente não lineares. ______________________________________________________________________________ / ABSTRACT: With the scientific and technologic advances, the structural engineer has now access to computational programs that make possible more advanced numerical analysis. This have proportionate an increase in the safety and economy of projects. For the conception of slender structures, the use of geometrically nonlinear analysis, where second order effects are explicitly included, are becoming more and more common. In this context, this dissertation aims to evaluate the geometrically nonlinear static behavior of plane trusses and frame structural systems through the development and use of an interactive graphical computational system, named here AFA-OPSM (Advanced Frame Analysis – Ouro Preto School of Mines). This system is developed with the programming and graphics resources of the software MATLAB, and shows, in an integrated way, the phases of modeling, analysis and results visualization. Still, it is important to point out that this computational system is build following the object orientation paradigm, in which a diversity of nonlinear solution strategies are incorporated. The nonlinear finite elements formulations are developed considering the bar and the Euler-Bernoulli and Timoshenko beam theories, and the total Lagrangian and co-rotational reference systems. The numerical results obtained in this work, as well as the graphical resources in AFA-OPSM, are evaluated and validated through the study of classical stability structural problems found in literature, some of which are considered highly nonlinear.

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-01-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:14Z : No. of bitstreams: 1 000837111.pdf: 2618809 bytes, checksum: c06b762064feb880e99364c73dd26596 (MD5) / As treliças mistas em aço-concreto, alternativas bastante eficientes para vencer grandes vãos, são geralmente empregadas em edifícios comerciais e industriais, e, em pontes ferroviárias e rodoviárias. Em muitos casos, para que se possibilite a passagem de dutos, são construídas vigas treliçadas do tipo steel-joist, para satisfazer o uso que se pretende na construção. Neste sentido, o objetivo foi, neste trabalho, determinar através de um procedimento de cálculo analítico e modelagens elástica bi-dimensional e plástica tri- dimensional, a capacidade resistente e o modo de ruptura de uma treliça steel- joist, do tipo warren modificada, bi-apoiada com 13,6 metros de vão. O estudo, que foi desenvolvido para ações permanentes e variáveis, teve os resultados avaliados tendo como premissa as prescrições das normas técnicas brasileiras e análises comparativas com resultados obtidos por análises numéricas. O estudo mostrou que nas treliças steel-joist mista e isolada, as diagonais e montantes foram pouco solicitadas e em alguns trechos dos apoios escoaram e mesmo assim ocorreu a ação mista na treliça mista. Além disso, foi verificado o estado limite de serviço, que foi aprovado tanto por análises analíticas e numéricas computacionais sendo que os deslocamentos maiores foram obtidos pela análise numérica / Mixed steel-concrete trusses, very efficient alternatives to overcome large spans, are generally used in commercial and industrial buildings, and railway and road bridges. In many cases, in order to enable the passage of ducts, truss beam type steel-joist must be considered. In this work, the failure capacity and the rupture mode of a simply supported steel-joist truss with 13,6 meters wide, modified warren type, has been determined by an analytical procedure as well as numerical modeling considering both a bi-dimensional linear analysis and a three-dimensional elasto-plastic analysis. In the study, permanent and variable actions have been considered as well as the prescriptions of the Brazilian code, being the results compared to the numerical analysis. It has been verified that for mixed and isolated steel-joist trusses, the diagonal and amounts have presented small values for internal forces and regions next to the support have reached the yielding limit. Despite of that, the mixed action for the mixed trusses has been observed. Besides, the load resistance force design has been verified for both the analytical and numerical analysis, being the bigger displacements computed with the numerical modeling

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-03-09T18:50:07Z No. of bitstreams: 1 2017_IzabeladeFreitasMoreira.pdf: 3511223 bytes, checksum: be8a98bec7fc93e717961929ceff1d04 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-12T15:59:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_IzabeladeFreitasMoreira.pdf: 3511223 bytes, checksum: be8a98bec7fc93e717961929ceff1d04 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-12T15:59:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_IzabeladeFreitasMoreira.pdf: 3511223 bytes, checksum: be8a98bec7fc93e717961929ceff1d04 (MD5) Previous issue date: 2018-03-12 / Esse trabalho apresenta um estudo do comportamento dos modos de falha de vigas mistas aço concreto, considerando o dimensionamento apresentado pela ABNT NBR 8800:2008. O método utilizado é probabilístico, pois considera os aspectos randômicos das principais variáveis aleatórias envolvidas em problemas dessa natureza. Na obtenção dos índices de confiabilidade de cada modo de falha, é utilizado o método FORM, presente na confiabilidade estrutural. O principal objetivo da pesquisa é quantificar o nível de segurança de cada modo de falha das vigas mistas, verificando quais desses modos governam o comportamento mecânico da estrutura. Um estudo dos principais parâmetros envolvidos é feito via análise de sensibilidade, tanto para a formulação pura, sem utilização dos coeficientes parciais de segurança, quanto para a formulação modificada por esses coeficientes. Além disso, é avaliada a influência da variação de determinados parâmetros de projeto no índice de confiabilidade. Aborda-se também a questão da calibração dos coeficientes parciais de segurança que atuam na minoração das cargas. Com isso, realiza-se a comparação do índice de confiabilidade de diferentes normas em função dos valores desses coeficientes adotados por cada uma. Por fim, realizou-se a análise do custo de vigas mistas com diferentes graus de conexão e a variação do índice de confiabilidade em função desses graus de conexão. Alguns exemplos práticos são mostrados de modo a exemplificar a metodologia utilizada. Os principais resultados mostram que os fatores de segurança alteram os modos de falha que governam o comportamento da estrutura, alterando os níveis de segurança e os tipos de ruptura das vigas mistas, sendo que o modo de falha mais afetado é o deslocamento no meio do vão seguido do fluxo cisalhante. Em relação a calibração, o que se percebe é que há diferentes combinações entre os fatores de segurança de cada tipo de carga que levam ao mesmo índice de confiabilidade. Nota-se também que os fatores de segurança adotados pelas normas brasileira, norte americana e européia levam a índices de confiabilidade próximos. Além disso, pode-se concluir que o pequeno ganho econômico que se tem reduzindo o grau de conexão não se equilibra com a grande perda no nível de segurança da estrutura, ressaltando a importância da adaptação das técnicas construtivas em relação aos materiais disponíveis no mercado de cada região. / This work presents a study the behavior of steel-concrete composite beam failure modes. The beams are designed according to Brazilian codes ABNT NBR 8800:2008. The method used is probabilistic. It considers the random aspects of the main random variables involved in problems like this. The method FORM, from the structural reliability, is used to obtain the reliability indexes of each failure mode. The main objective of the research is to quantify the safety level of each composite beam failure mode to verify which of these modes rule the structural mechanical behavior. In addition, a study of the main parameters is done by sensitivity analysis for the pure formulation, without using the partial safety factors, and for the formulation modified by these partial safety factors. Moreover, the influence of the variation of some design parameters on the reliability index is evaluated. It also addresses the issue of the calibration of the partial safety coefficients that act in the reduction of loads. Thus, the reliability indexes from different standards is compared according to the values of these coefficients adopted by each one. Finally, the analysis of the cost of composite beams with different degrees of connection and the variation of the reliability index in function of these connection degrees was carried out. Some practical examples are shown in order to exemplify the methodology proposed. The main results show that the safety coefficients change the failure modes that rule the behavior of the structure, affecting the safety levels and the types of composite beams rupture. The most affected failure mode is the displacement in the middle of the span followed by the shear flow. Regarding the calibration, it can be noticed that there are different combinations between the safety coefficients of each type of load that lead to the same reliability index. It is also noted that the safety coefficients adopted by Brazilian, North American and European standards lead to close reliability indexes. In addition, it can be concluded that the small economic gain from the reduction of the degree of connection does not balance with the great loss in the level of safety of the structure, emphasizing the importance of the adaptation of the constructive techniques in relation to the materials available in the market of each region.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2016-01-27T11:30:39Z No. of bitstreams: 1 2015_WashingtonGultenbergdeMouraLuke.pdf: 4609869 bytes, checksum: 1b06b480b2cc83d6d1dbe0fa25d95923 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-01-27T11:40:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_WashingtonGultenbergdeMouraLuke.pdf: 4609869 bytes, checksum: 1b06b480b2cc83d6d1dbe0fa25d95923 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-27T11:40:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_WashingtonGultenbergdeMouraLuke.pdf: 4609869 bytes, checksum: 1b06b480b2cc83d6d1dbe0fa25d95923 (MD5) / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um ambiente computacional voltado à análise numérica não-linear de elementos de concreto estrutural (armado e/ou protendido) considerando a variação de aderência. O programa realiza o cálculo do equilíbrio de elementos de vigas de concreto estrutural, limitados por duas seções de descontinuidade consecutivas (fissuras ou juntas abertas), levando-se em conta o deslizamento aço-concreto, quando não é mais possível conservar a hipótese de Bernoulli-Navier. O software desenvolvido na linguagem MATLAB permite a comparação entre o Modelo da Aderência Perfeita (MAP) e o Modelo da Aderência Variável (MAV), para um mesmo elemento de viga, servindo de previsor para ensaios e análise de comportamento de peças de concreto estrutural submetidas a esforços de flexo-compressão reta. São empregados vários métodos e técnicas de cálculo numérico para obtenção do equilíbrio do elemento de concreto estrutural, tanto no MAP como no MAV. Para o desenvolvimento das rotinas do MAV foi utilizada a base teórica do estudo de REZENDE MARTINS, P.C. – Modelisation du Comportement Jusqu’à la Rupture en Flexion de Poutres en Béton a Précontrainte Exterieure ou Mixte. Thèse de Doctorat – Mécanique des Sols et Structrures - Ecole Centrale des Arts et Manufactures de Paris, França, 1989. Para validação do programa proposto foram realizados vários testes numéricos, comparando-se os resultados do programa com dados clássicos disponíveis na literatura. No caso do MAV, comparou-se os resultados com aqueles apresentados por COHN, M.Z. & RIVA, P. no trabalho intitulado “A Comprehensive Study of the Flexural Behaviour of Structural Concrete Elements”, p365-413. Corso di Perfezionamento per le Costruzioni in Cemento Armato, Fratelli Pesenti, Politecnico di Milano, Itália. Studi e Ricerche – Vol. 9, 1987. Como conclusão do presente estudo, pode-se mostrar que o MAP, que trata de elementos de concreto com armadura interna perfeitamente aderente, é um caso particular do MAV. Isto acontece quando o eixo de deslocamento longitudinal nulo se confunde com a linha neutra de deformação. No caso geral, o primeiro é distinto do segundo em razão da variação da posição do eixo neutro ao longo da viga devida às singularidades constituídas pelas fissuras/juntas. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This research shows the development of a computing environment facing towards the non-linear numerical analysis of structural (reinforced and/or prestressed) concrete elements considering adherence variation. The program calculates the balance of beam structural concrete elements, limited by two straight sections of discontinuity (cracks or open joints), minding the steel-concrete sliding when Bernoulli-Navier hypothesis is no longer possible to be conserved. The software developed in MATLAB allows comparison between Perfect Adherence Model (MAP) and Variable Adherence Model (MAV) to a same beam element, being used as a predictor for tests and structural concrete pieces behavior analysis when submitted straight flexo-compression efforts. A major set of methods and techniques of numerical calculation are used to obtain balance on structural concrete elements both in MAP and MAV. To develop MAV’s routines, the theoretical basis of the study from REZENDE MARTINS, P.C – Modelisation du Comportement Jusqu’à la Rupture en Flexion de Poutres en Béton a Précontrainte Exterieure ou Mixte. Thèse de Doctorat – Mécanique des Sols et Structrures - Ecole Centrale des Arts et Manufactures de Paris, France, 1989, was used. In order to validate the proposed program, many numerical tests were made, comparing those program results with classic data available in the literature. In MAV’s case, the results are compared with those shown by COHN, M.Z. & RIVA, P. at work entitled “A Comprehensive Study of the Flexural Behaviour of Structural Concrete Elements”, p365-413. Corso di Perfezionamento per le Costruzioni in Cemento Armato, Fratelli Pesenti, Politecnico di Milano, Italy. Studi e Ricerche – Vol. 9, 1987. To conclude this study, it can be shown that MAP, which deals with concrete elements with a perfectly gripped internal armor, is a particular case of MAV. This happens when the null longitudinal displacement axis is mistaken with the neutral axis of deformation. In general, the first axis is different from the second due the neutral axis position variation along the beam because of the singularities of each crack/joint.

Orientador: Gabriela Rezende Fernandes / Co-orientador: Renato Bertolino Júnior / Banca: José Luiz Pinheiro Melges / Banca: Carlos Humberto Martins / Resumo: As treliças mistas em aço-concreto, alternativas bastante eficientes para vencer grandes vãos, são geralmente empregadas em edifícios comerciais e industriais, e, em pontes ferroviárias e rodoviárias. Em muitos casos, para que se possibilite a passagem de dutos, são construídas vigas treliçadas do tipo steel-joist, para satisfazer o uso que se pretende na construção. Neste sentido, o objetivo foi, neste trabalho, determinar através de um procedimento de cálculo analítico e modelagens elástica bi-dimensional e plástica tri- dimensional, a capacidade resistente e o modo de ruptura de uma treliça steel- joist, do tipo warren modificada, bi-apoiada com 13,6 metros de vão. O estudo, que foi desenvolvido para ações permanentes e variáveis, teve os resultados avaliados tendo como premissa as prescrições das normas técnicas brasileiras e análises comparativas com resultados obtidos por análises numéricas. O estudo mostrou que nas treliças steel-joist mista e isolada, as diagonais e montantes foram pouco solicitadas e em alguns trechos dos apoios escoaram e mesmo assim ocorreu a ação mista na treliça mista. Além disso, foi verificado o estado limite de serviço, que foi aprovado tanto por análises analíticas e numéricas computacionais sendo que os deslocamentos maiores foram obtidos pela análise numérica / Abstract: Mixed steel-concrete trusses, very efficient alternatives to overcome large spans, are generally used in commercial and industrial buildings, and railway and road bridges. In many cases, in order to enable the passage of ducts, truss beam type steel-joist must be considered. In this work, the failure capacity and the rupture mode of a simply supported steel-joist truss with 13,6 meters wide, modified warren type, has been determined by an analytical procedure as well as numerical modeling considering both a bi-dimensional linear analysis and a three-dimensional elasto-plastic analysis. In the study, permanent and variable actions have been considered as well as the prescriptions of the Brazilian code, being the results compared to the numerical analysis. It has been verified that for mixed and isolated steel-joist trusses, the diagonal and amounts have presented small values for internal forces and regions next to the support have reached the yielding limit. Despite of that, the mixed action for the mixed trusses has been observed. Besides, the load resistance force design has been verified for both the analytical and numerical analysis, being the bigger displacements computed with the numerical modeling / Mestre