Este trabalho objetiva o estudo e a aplicação de um método de monitoramento da integridade de uma estrutura metálica baseado em ondas Lamb. Para o monitoramento são utilizadas pastilhas piezoelétricas, em função de seu baixo custo monetário. As pastilhas são utilizadas como atuadores e receptores empregando a propriedade dos materiais piezoelétricos que associa a impedância elétrica coma impedância mecânica. O mecanismo da análise parte da criação de um sinal formado por um pulso elétrico no formato de ondas Lamb e sua aplicação em uma pastilha piezoelétrica fixada na estrutura em estudo, causando uma vibração que se propaga ao longo do elemento estrutural. Segue na captação dessa vibração por outra pastilha piezoelétrica também acoplada à estrutura que a converte em um sinal e finaliza na interpretação desse sinal. A onda Lamb que gera o pulso de excitação enviado ao elemento piezoelétrico é uma função Wavelet. A estrutura é monitorada em seu estado íntegro e em seu estado danificado. Com base nos estudos de vibração e uso da Transformada de Wavelet Contínua, comparam-se as leituras de sinais obtidos em ensaios realizados na estrutura íntegra em seguida na estrutura danificada. Utilizando uma métrica que correlaciona essas leituras, definida como Índice de Dano, verifica-se se o método detecta a existência de dano na estrutura. São executados três experimentos consistindo em uma estrutura formada por uma única viga metálica onde são fixados atuadores e receptores em posições variadas. Insere-se um parafuso em sua constituição, com a função de simular o dano. A estrutura contendo o parafuso configura seu estado íntegro e quando o parafuso é retirado da estrutura, tem-se o estado danificado. Os resultados dos ensaios permitem a avaliação qualitativa da detecção, em função da distância relativa à posição do dano. Também se utiliza um acelerômetro como receptor, visando obter um fator de comparação para os resultados obtidos. Decorrente da quantidade de dados observados se utiliza um tratamento estatístico com medidas resumo e dispersões para a análise. Conclui-se que a metodologia apresentada utilizando a técnica das ondas Lamb em conjunto com a aplicação do Índice de Dano produz resultados satisfatórios e pode ser utilizada como uma alternativa na interpretação de sinais onde o objetivo é a detecção de danos, visto que a metodologia foi capaz indicar a existência do dano independente da sua posição na estrutura proposta. / This work aims at the study and application of a method of monitoring the integrity of a metal structure based on Lamb waves. For monitoring piezoelectric pads are used, in function on your low monetary cost. The pellets are used as actuators and receivers using the property of piezoelectric materials that associates the electrical impedance with mechanical impedance. The analysis part of the creation of a sign consisting of an electrical pulse in the Lamb waves and your format application in a piezoelectric structure mounted insert in study, causing a vibration that propagate along the structural element. Follows on the uptake of this vibration for piezoelectric other pad also coupled to the structure that converts it into a signal and terminates in the interpretation of this signal. The Lamb wave that generates the excitation pulse sent to the piezoelectric element is a Wavelet function. The structure is monitored in your healthy state and in your damaged state. Based on studies of vibration and use of Continuous Wavelet transform, compare the readings of signals obtained in trials conducted in full structure then the structure damaged. Using a metric that correlates these readings, defined as Damage index, the method detects the existence of damage to the structure. Three experiments are performed. The experiments consisting in the analysis of a structure formed by a single metal beam where actuators and receptors are disposed in various positions. Was inserted a screw in your Constitution, with the function to simulate the damage. The structure containing the screw configures your healthy state and when the bolt is removed from the structure, has been damaged. The results of the tests allow the qualitative evaluation of the discovery, on the basis of distance on the position of the damage. Also uses an accelerometer as a receiver, in order to obtain a comparison factor to the results obtained. Due to the amount of observed data was using a statistical summary measures treatment and dispersions for the analysis. It is concluded that the methodology presented using Lamb wave technique in conjunction with the application of the index of damage produces satisfactory results, and can be used as an alternative in the interpretation of signs where the goal is the detection of damage, Since the methodology was able to indicate the existence of damage regardless of your position in the proposed structure.

Acompanha: Manual para elaboração e aplicação da aprendizagem baseada em problemas na disciplina de estrutura em metal no curso de arquitetura e urbanismo / Mediante a resistência dos alunos do curso de arquitetura e urbanismo, frente às disciplinas que envolvem cálculo estrutural, o presente trabalho busca responder ao seguinte questionamento: Quais as contribuições da aplicação da abordagem PBL para o ensino na disciplina Estrutura em Metal em um curso de Arquitetura e Urbanismo? A pesquisa classifica-se como exploratória, o procedimento técnico utilizado foi o estudo de caso, e quanto à abordagem, a pesquisa classifica-se como qualitativa e se enquadra na categoria de observação participante. A coleta de dados se deu através de observações realizadas pela professora, anotadas e expandidas em diários de campo, bem como os trabalhos realizados pelos estudantes e seus apontamentos. A pesquisa foi desenvolvida em duas fases, sendo a primeira fase como projeto piloto, aplicada no primeiro semestre de 2015 e a segunda fase no segundo semestre de 2015 com alunos do sexto período do curso de Arquitetura e Urbanismo, matriculados na disciplina de Estrutura em Metal de uma faculdade particular da cidade de Ponta Grossa. A abordagem de ensino aplicada durante a disciplina foi de Aprendizagem Baseada em Problemas, também conhecida como PBL, sendo o problema proposto a elaboração de um projeto de cobertura em estrutura metálica durante o semestre letivo. O projeto foi dividido em etapas e a turma foi dividida em grupos. Durante a execução das etapas, os estudantes empreenderam auto estudo e a professora atuava como facilitadora. Ao final de cada etapa os alunos realizavam uma avaliação de desempenho. Ao final do semestre letivo os estudantes responderam um questionário de avaliação da disciplina, cujos resultados foram analisados para observar a percepção dos estudantes quanto ao método proposto. Ao final da pesquisa observou-se que a percepção docente foi positiva e a percepção discente foi parcialmente positiva, já que a cultura do ensino tradicional ainda é muito presente, tanto no comportamento dos alunos, quanto na filosofia das instituições de ensino. Para atingir o sucesso na abordagem PBL, é exigido esforço de todos os atores envolvidos no processo de ensino e aprendizagem, o professor atuando como mediador, o estudante como principal responsável por sua aprendizagem e a instituição de ensino colaborando para que a proposta de abordagem seja realizada. Após a aplicação da pesquisa, foi elaborado um caderno contendo as estratégias de ensino, com reflexões e apontamentos sobre a metodologia de ensino aplicada. / By the faced the resistance of architecture and urbanism students in disciplines involving structural calculation, this work sought to answer the following question: What are the contributions of the application the PBL approach to teaching in the discipline Metal Structure in a course Architecture And Urbanism? The research is classified as exploratory, the technical procedure used was the case study, and for the approach, the research is classified as qualitative and the category of participant observation. The data collection was done through observations made by the teacher, annotated and expanded in diaries, and the work done by the students and their notes. The research was developed in two phases, the first phase being a pilot project, applied in the first half of 2015 and the second phase in the second half of 2015 with students on the sixth period of Architecture and Urbanism, registered in the discipline Metal Structure in a private college in Ponta Grossa. The applied teaching approach during the discipline was Problem-Based Learning, also known as PBL, being the problem proposed the elaboration of a project in metallic structure during the semester. The project was divided into stages and the class was divided into groups. During the execution of the steps, the students undertook self-study and the teacher acted as mediator. At the end of each stage the students performed a performance evaluation. At the end the semester, the students answered a questionnaire evaluating the subject, whose results were analyzed to observe the students perception of the proposed method. At the end of the research it was observed that the teacher perception was positive and the student perception was partially positive, since the traditional teaching culture is still very present, both in the students behavior and the educational institutions philosophy. In order to achieve success in the PBL approach, efforts are required of all actors involved in the teaching and learning process, the teacher acting as mediator, the student as the main responsible for their learning and the teaching institution collaborating so that the proposal of approach is fulfilled. After the application of the research, a notebook containing the teaching strategies was elaborated, with reflections and notes about the methodology of applied teaching.

CAPES / Neste trabalho é abordado um problema acoplado fluido-estrutura, comparando o resultado com a análise modal de uma estrutura. O objetivo do trabalho consiste em analisar o fenômeno físico da interação fluido-estrutura em estruturas flexíveis, adotando um modelo compatível com essa situação. Para tal, o problema acoplado é resolvido utilizando uma abordagem Lagrangeana-Euleriana para o domínio do fluido, enquanto que, para o domínio do sólido é utilizado uma abordagem Lagrangeana. Como apoio para resolução das equações matemáticas do problema acoplado, foi utilizado o software de análises físicas ANSYS®. Uma análise modal utilizando o método Rational Fractional Polynomial foi desenvolvida para uma estrutura de aço em escala reduzida, e o resultado desta foi comparado com o resultado obtido do modelo feito no software. Seus modos de vibrar e frequências naturais são utilizados para comparar com o ocorrido no problema acoplado. O problema acoplado consiste em analisar o comportamento dinâmico da estrutura quando ela está sujeita à uma carga de ventos aleatórios, gerados pela incidência de uma rajada de vento em obstáculos. Constatou-se que uma estrutura submetida à cargas de ventos aleatórios tende a se movimentar conforme seus modos de vibração. Além disso, se a oscilação da carga de ventos aleatórios tiver uma frequência próxima da frequência natural da estrutura, esta tende a obter grandes deslocamentos. / In this work, a coupled fluid-structure problem is approached, comparing the result with the modal analysis of a structure. The objective of this work is to analyze the physical phenomenon of fluid-structure interaction in flexible structures, adopting a model compatible with this situation. The coupled problem is solved using a Lagrangean-Eulerian approach for the fluid domain, whereas for the solid domain an Lagrangean approach is used. As support for solving the mathematical equations of the coupled problem, ANSYS® physical analysis software was used. A modal analysis using the Rational Fractional Polynomial method was developed for a small-scale steel structure, and the result was compared to the result obtained from the software model. Its vibrating modes and natural frequencies are used to compare with what occurred in the coupled problem. The coupled problem consists of analyzing the dynamic behavior of the structure when it is subjected to a load of random winds, generated by the incidence of a gust of wind in obstacles. It was found that a structure subjected to loads of random winds tends to move according to its modes of vibration. In addition, if the oscillation of the random wind load has a frequency close to the natural frequency of the structure, it tends to obtain large displacements.

Acompanha: Manual para elaboração e aplicação da aprendizagem baseada em problemas na disciplina de estrutura em metal no curso de arquitetura e urbanismo / Mediante a resistência dos alunos do curso de arquitetura e urbanismo, frente às disciplinas que envolvem cálculo estrutural, o presente trabalho busca responder ao seguinte questionamento: Quais as contribuições da aplicação da abordagem PBL para o ensino na disciplina Estrutura em Metal em um curso de Arquitetura e Urbanismo? A pesquisa classifica-se como exploratória, o procedimento técnico utilizado foi o estudo de caso, e quanto à abordagem, a pesquisa classifica-se como qualitativa e se enquadra na categoria de observação participante. A coleta de dados se deu através de observações realizadas pela professora, anotadas e expandidas em diários de campo, bem como os trabalhos realizados pelos estudantes e seus apontamentos. A pesquisa foi desenvolvida em duas fases, sendo a primeira fase como projeto piloto, aplicada no primeiro semestre de 2015 e a segunda fase no segundo semestre de 2015 com alunos do sexto período do curso de Arquitetura e Urbanismo, matriculados na disciplina de Estrutura em Metal de uma faculdade particular da cidade de Ponta Grossa. A abordagem de ensino aplicada durante a disciplina foi de Aprendizagem Baseada em Problemas, também conhecida como PBL, sendo o problema proposto a elaboração de um projeto de cobertura em estrutura metálica durante o semestre letivo. O projeto foi dividido em etapas e a turma foi dividida em grupos. Durante a execução das etapas, os estudantes empreenderam auto estudo e a professora atuava como facilitadora. Ao final de cada etapa os alunos realizavam uma avaliação de desempenho. Ao final do semestre letivo os estudantes responderam um questionário de avaliação da disciplina, cujos resultados foram analisados para observar a percepção dos estudantes quanto ao método proposto. Ao final da pesquisa observou-se que a percepção docente foi positiva e a percepção discente foi parcialmente positiva, já que a cultura do ensino tradicional ainda é muito presente, tanto no comportamento dos alunos, quanto na filosofia das instituições de ensino. Para atingir o sucesso na abordagem PBL, é exigido esforço de todos os atores envolvidos no processo de ensino e aprendizagem, o professor atuando como mediador, o estudante como principal responsável por sua aprendizagem e a instituição de ensino colaborando para que a proposta de abordagem seja realizada. Após a aplicação da pesquisa, foi elaborado um caderno contendo as estratégias de ensino, com reflexões e apontamentos sobre a metodologia de ensino aplicada. / By the faced the resistance of architecture and urbanism students in disciplines involving structural calculation, this work sought to answer the following question: What are the contributions of the application the PBL approach to teaching in the discipline Metal Structure in a course Architecture And Urbanism? The research is classified as exploratory, the technical procedure used was the case study, and for the approach, the research is classified as qualitative and the category of participant observation. The data collection was done through observations made by the teacher, annotated and expanded in diaries, and the work done by the students and their notes. The research was developed in two phases, the first phase being a pilot project, applied in the first half of 2015 and the second phase in the second half of 2015 with students on the sixth period of Architecture and Urbanism, registered in the discipline Metal Structure in a private college in Ponta Grossa. The applied teaching approach during the discipline was Problem-Based Learning, also known as PBL, being the problem proposed the elaboration of a project in metallic structure during the semester. The project was divided into stages and the class was divided into groups. During the execution of the steps, the students undertook self-study and the teacher acted as mediator. At the end of each stage the students performed a performance evaluation. At the end the semester, the students answered a questionnaire evaluating the subject, whose results were analyzed to observe the students perception of the proposed method. At the end of the research it was observed that the teacher perception was positive and the student perception was partially positive, since the traditional teaching culture is still very present, both in the students behavior and the educational institutions philosophy. In order to achieve success in the PBL approach, efforts are required of all actors involved in the teaching and learning process, the teacher acting as mediator, the student as the main responsible for their learning and the teaching institution collaborating so that the proposal of approach is fulfilled. After the application of the research, a notebook containing the teaching strategies was elaborated, with reflections and notes about the methodology of applied teaching.

CAPES / Neste trabalho é abordado um problema acoplado fluido-estrutura, comparando o resultado com a análise modal de uma estrutura. O objetivo do trabalho consiste em analisar o fenômeno físico da interação fluido-estrutura em estruturas flexíveis, adotando um modelo compatível com essa situação. Para tal, o problema acoplado é resolvido utilizando uma abordagem Lagrangeana-Euleriana para o domínio do fluido, enquanto que, para o domínio do sólido é utilizado uma abordagem Lagrangeana. Como apoio para resolução das equações matemáticas do problema acoplado, foi utilizado o software de análises físicas ANSYS®. Uma análise modal utilizando o método Rational Fractional Polynomial foi desenvolvida para uma estrutura de aço em escala reduzida, e o resultado desta foi comparado com o resultado obtido do modelo feito no software. Seus modos de vibrar e frequências naturais são utilizados para comparar com o ocorrido no problema acoplado. O problema acoplado consiste em analisar o comportamento dinâmico da estrutura quando ela está sujeita à uma carga de ventos aleatórios, gerados pela incidência de uma rajada de vento em obstáculos. Constatou-se que uma estrutura submetida à cargas de ventos aleatórios tende a se movimentar conforme seus modos de vibração. Além disso, se a oscilação da carga de ventos aleatórios tiver uma frequência próxima da frequência natural da estrutura, esta tende a obter grandes deslocamentos. / In this work, a coupled fluid-structure problem is approached, comparing the result with the modal analysis of a structure. The objective of this work is to analyze the physical phenomenon of fluid-structure interaction in flexible structures, adopting a model compatible with this situation. The coupled problem is solved using a Lagrangean-Eulerian approach for the fluid domain, whereas for the solid domain an Lagrangean approach is used. As support for solving the mathematical equations of the coupled problem, ANSYS® physical analysis software was used. A modal analysis using the Rational Fractional Polynomial method was developed for a small-scale steel structure, and the result was compared to the result obtained from the software model. Its vibrating modes and natural frequencies are used to compare with what occurred in the coupled problem. The coupled problem consists of analyzing the dynamic behavior of the structure when it is subjected to a load of random winds, generated by the incidence of a gust of wind in obstacles. It was found that a structure subjected to loads of random winds tends to move according to its modes of vibration. In addition, if the oscillation of the random wind load has a frequency close to the natural frequency of the structure, it tends to obtain large displacements.

Orientador: Eurípedes Guilherme de Oliveira Nóbrega / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T08:19:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Genari_HeloiFranciscoGentil_M.pdf: 1362304 bytes, checksum: c4c7788d0595b23a9e9f97011fa6ed8f (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Para cumprir requisitos de segurança, aumentar a vida útil de estruturas e reduzir os custos de manutenção, métodos de detecção de danos e de monitoramento da integridade de estruturas (SHM) têm recebido grande atenção da comunidade científica nas últimas décadas. Neste contexto, várias técnicas diferentes para detecção de danos foram propostas, mas algoritmos eficientes e práticos são ainda temas muito pesquisados. Neste trabalho, estudam-se a métrica cepstral e a métrica por subespaços para a detecção de danos. Essas métricas calculam a distância entre dois modelos autorregressivos (AR). A distância entre os modelos AR, derivados a partir das séries temporais dos sinais de vibrações das estruturas com e sem danos utilizando identificação por subespaços, deve ser correlacionada com a informação do dano, incluindo sua severidade e localização. Assim, as distâncias calculadas utilizando-se as métricas são consideradas indicadores de danos. Para validar os dois indicadores, dois experimentos foram realizados. O primeiro consistiu em três vigas similares de alumínio, uma íntegra e duas contendo falhas simuladas que, juntamente com duas massas de 2.5g e 8.5g, simularam quatro danos diferentes. No segundo experimento, foi utilizada uma placa de alumínio retangular e, com o auxílio de massas de 2.5g, 8.5g e 20g, foram simulados cinco danos com diferentes severidades e localizações. Os resultados dos experimentos indicaram que o cálculo das distâncias entre os modelos AR são eficientes para detecção, análise de severidade e localização de danos / Abstract: To satisfy security requirements, extend life cycle of structures and reduce maintenance costs, damage detection techniques and structural health monitoring (SHM) have received great attention from the scientific community in the last decades. In this context, several different techniques for damage detection have been proposed, but efficient and practical algorithms are yet a major research theme. Cepstral metric and subspace metric for damage detection are studied in this work. These metrics compute the distance between two auto-regressive (AR) models, derived from times series of vibration signals from structures with and without damage, and it should be correlated with information of the damage, including damage location and severity. Thus, the distances calculated using these metrics are considered damage indicators. To validate both indicators, two experiments were performed. The first one consisted of three similar beams, a healthy one and two with simulated damages, which, together with two masses of 2.5g e 8.5g, simulated four different damages. In the second experiment, it was used an rectangular aluminum plate with aid of three masses of 2.5g, 8.5g and 20g to simulate five damages with different severities and locations. The results of experiments indicated that the calculation of distances between AR models are effective for the detection, analysis of severity and location of damages / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Fernando de Azevedo Silva / Banca: José Elias Tomazini / Banca: Rosinei Batista Ribeiro / Resumo: O objetivo geral deste trabalho é a análise de estabilidade global de torres metálicas treliçadas de transmissão de energia utilizando o Método dos Elementos Finitos (MEF). Todo estudo foi baseado nas normativas da NBR-8800/2007 em que sugere-se uma análise de deslocabilidade da estrutura por meio dos parâmetros B2 e consequentemente a aplicação do MAES (método de amplificação de esforços), processo simplificado para análise dos efeitos globais de segunda ordem. Abordou-se o sistema elétrico brasileiro, descrição bem detalhada sobre tipos e modelos de torres, acidentes envolvendo torres de transmissão, treliças espaciais, método de análise estrutural, MEF, análise de estabilidade de estruturas, MAES e abordagem atualizada sobre o estado da arte em diversas universidades do mundo, em especial da China e Canadá, em que a grande preocupação é como simular nos projetos de torres de transmissão sobre efeitos climáticos como terremotos, tornados e furações por meio de modelos reduzidos em laboratório. Visando oferecer uma contribuição científica para o setor, desenvolveu-se uma planilha eletrônica no software Excel, devido a sua facilidade de utilização, acesso e capacidade de resolver cálculos matriciais facilitando a aplicação do MEF. A mesma foi validada com um software específico e consagrado na área de MEF, o SAP2000 e um software comercial de dimensionamento de estruturas metálicas usado em vários escritórios de projeto e consultoria estrutural, o METÁLICA 3D. A planilha cont... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The main objective of this project is the analysis of the global stability of the lattice towers of energy transmission using the FEM (finite element method). The whole study was based on NBR-8800/2007, normative where suggest a displaceability's analysis of the structures thought the B2 parameters and consequently the application of MAES' method, a simplified procedure for the analysis of second-order's global effects. In this project was approached the Brazilian electric system, a detail description of types and model of towers, accident involving transmission towers, space trusses, structural analysis' method, FEM, structure stability analysis, MAES' method. Also in this project, an updated approach the increase knowledge at this area in several universities all around the world, in special China and Canada, where the major concern is how to simulate at The transmission tower's project some climate effects such as earthquakes, tornadoes and hurricanes through reduced laboratory models. In order to offer a scientific contribution to this sector, a spreadsheet was developed in Excel software due to it facility of use, access and ability to solve matrix calculations, which facilitates the use of FEM. The same one was valid with a specific and consecrated software in the FEM area: The SAP2000; and commercial metal structural design software used in various design and structural consulting offices: the METÁLICA 3D. The spreadsheet contemplates pre-dimensioning of conductor cabl... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Estruturas sanduíche possuem aplicações em diferentes áreas, tais como as indústrias: automotiva, naval, aeronáutica e moveleira. As razões da sua utilização vão desde a elevada eficiência estrutural até o baixo custo. Na indústria automotiva, elas são usadas em veículos convencionais, bem como em esportivos de alto desempenho. Uma alternativa de baixo custo são estruturas sanduíche com núcleos feitos em papel celulose e faces em materiais compostos termoplásticos. Alguns automóveis utilizam esses materiais em componentes com forma plana ou pequenas curvaturas. Os principais objetivos de usá-los são a redução do peso, o aumento da reciclabilidade e o projeto multifuncional (funções ambiental, estética, acústica, térmica e estrutural, simultaneamente). No entanto, uma das dificuldades que surge no projeto destes componentes é a previsão do comportamento estrutural, uma vez que tais materiais são difíceis de caracterizar experimentalmente. Assim, neste trabalho, são apresentados alguns métodos para avaliar as propriedades elásticas de sanduíches com núcleo hexagonal (estrutura colméia) e senoidal em papel e faces em não-tecido de polipropileno com fibras de vidro. As propriedades elásticas equivalentes longitudinais do núcleo são obtidas através de um modelo de elementos finitos de viga, que é validado com um método analítico para células hexagonais. Quanto às propriedades transversais, é utilizado um procedimento experimental, onde os núcleos com células senoidais são testados em uma máquina de tração. Neste caso, as dimensões das células são alteradas, bem como as gramaturas dos papéis. As propriedades equivalentes das faces são obtidas através de um modelo de elementos finitos planos. / Sandwich structures are used in various areas of application such as the automotive, marine, aeronautical and furniture industries. The reasons for their use range from the high structural efficiency to low cost. In the automotive industry, they are used in conventional vehicles as well as in high-end sports cars. An alternative of low-cost structures is that of cores made of cellulose paper and faces of thermoplastic composites. Some vehicles already use these materials in parts with flat shape or with small curvatures. The main purposes of using them are the reduction of the total weight of the vehicle, the increase of recyclability and the multifunctional design (environmental, aesthetic, acoustic, thermal and structural functions simultaneously). However, one of the difficulties that arises in the design of these components is the prediction of their structural behavior, since such materials are difficult to characterize. So, this work presents some methods to assess the elastic properties of sandwich cores composed of hexagonal (honeycomb) and sinusoidal cells of Testliner paper and faces of polypropylene/fiberglass nonwoven. The in-plane equivalent elastic properties of the core are obtained through a numerical finite element beam model, which is validated with an analytical method for hexagonal cells. For the out-of-plane equivalent properties, an experimental procedure is carried on, where sinusoidal cell cores are tested on a traction machine. In this case, the dimensions of the cell are changed, as well as the grammages of the papers. The equivalent elastic properties of the face are obtained through a numerical plane finite element model.

Estruturas sanduíche possuem aplicações em diferentes áreas, tais como as indústrias: automotiva, naval, aeronáutica e moveleira. As razões da sua utilização vão desde a elevada eficiência estrutural até o baixo custo. Na indústria automotiva, elas são usadas em veículos convencionais, bem como em esportivos de alto desempenho. Uma alternativa de baixo custo são estruturas sanduíche com núcleos feitos em papel celulose e faces em materiais compostos termoplásticos. Alguns automóveis utilizam esses materiais em componentes com forma plana ou pequenas curvaturas. Os principais objetivos de usá-los são a redução do peso, o aumento da reciclabilidade e o projeto multifuncional (funções ambiental, estética, acústica, térmica e estrutural, simultaneamente). No entanto, uma das dificuldades que surge no projeto destes componentes é a previsão do comportamento estrutural, uma vez que tais materiais são difíceis de caracterizar experimentalmente. Assim, neste trabalho, são apresentados alguns métodos para avaliar as propriedades elásticas de sanduíches com núcleo hexagonal (estrutura colméia) e senoidal em papel e faces em não-tecido de polipropileno com fibras de vidro. As propriedades elásticas equivalentes longitudinais do núcleo são obtidas através de um modelo de elementos finitos de viga, que é validado com um método analítico para células hexagonais. Quanto às propriedades transversais, é utilizado um procedimento experimental, onde os núcleos com células senoidais são testados em uma máquina de tração. Neste caso, as dimensões das células são alteradas, bem como as gramaturas dos papéis. As propriedades equivalentes das faces são obtidas através de um modelo de elementos finitos planos. / Sandwich structures are used in various areas of application such as the automotive, marine, aeronautical and furniture industries. The reasons for their use range from the high structural efficiency to low cost. In the automotive industry, they are used in conventional vehicles as well as in high-end sports cars. An alternative of low-cost structures is that of cores made of cellulose paper and faces of thermoplastic composites. Some vehicles already use these materials in parts with flat shape or with small curvatures. The main purposes of using them are the reduction of the total weight of the vehicle, the increase of recyclability and the multifunctional design (environmental, aesthetic, acoustic, thermal and structural functions simultaneously). However, one of the difficulties that arises in the design of these components is the prediction of their structural behavior, since such materials are difficult to characterize. So, this work presents some methods to assess the elastic properties of sandwich cores composed of hexagonal (honeycomb) and sinusoidal cells of Testliner paper and faces of polypropylene/fiberglass nonwoven. The in-plane equivalent elastic properties of the core are obtained through a numerical finite element beam model, which is validated with an analytical method for hexagonal cells. For the out-of-plane equivalent properties, an experimental procedure is carried on, where sinusoidal cell cores are tested on a traction machine. In this case, the dimensions of the cell are changed, as well as the grammages of the papers. The equivalent elastic properties of the face are obtained through a numerical plane finite element model.

Este trabalho tem como objeto o estudo do efeito da rigidez de pilar parede no comportamento estrutural de edifícios de concreto armado submetidos a sismos. Foram consideradas as premissas da norma brasileira ABNT NBR15421:2006, que apresenta os critérios para projeto de estruturas resistentes a sismo. A análise linear com emprego dos métodos da norma - método das forças horizontais equivalentes, método espectral e histórico de aceleração no tempo - foi aplicada em edifícios com dois tipos de sistemas estruturais, sendo eles pórtico de concreto e sistema dual pórtico de concreto e pilar parede. Os resultados foram analisados nos pórticos de extremidade das estruturas nos sentidos longitudinal (x) e transversal (y), comparando-se os deslocamentos de cada pavimento e esforços cortantes, momento fletor e normal nas bases dos pilares. A comparação foi realizada entre os três métodos aplicados e os sistemas estruturais analisados. / The aim of this work is to study the stiffness effect of wall columns on structural behavior of reinforced concrete buildings subjected to seismic action. The premises of the Brazilian standard ABNT NBR14521:2006 were considered, which presents criteria for earthquake resistant design of structures. The linear analysis employed the methods of the Brazilian standard - equivalent static load method, response spectrum analysis and time history method - were applied to buildings with two types of structural systems, namely concrete frame and dual system concrete frame and wall columns. The results were analyzed in edge frames structures in the longitudinal and transverse directions, comparing the displacement of each floor and shear, bending moment and axial forces on the bases of the columns. A comparison was made between the three methods applied and the structural systems analyzed.