Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-07T17:42:36Z No. of bitstreams: 1 denispiresrodriguesalves.pdf: 7315782 bytes, checksum: 6961087b46d541aeae9c4509e2d9a289 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-10T12:19:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 denispiresrodriguesalves.pdf: 7315782 bytes, checksum: 6961087b46d541aeae9c4509e2d9a289 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T12:19:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 denispiresrodriguesalves.pdf: 7315782 bytes, checksum: 6961087b46d541aeae9c4509e2d9a289 (MD5) Previous issue date: 2016-09-02 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As treliças espaciais são estruturas compostas de barras usualmente metálicas (aço ou alumínio) que são utilizadas para diversas finalidades, mas principalmente para sustentar a cobertura de grandes vãos presentes em galpões e pavilhões. O presente trabalho tem como objetivo a modelagem computacional do comportamento termo-elastoplástico de treliças espaciais em regime de grandes deslocamentos e deformações, utilizando o modelo da equação de transferência de calor e um modelo constitutivo elastoplástico modificado para incluir a influência térmica. Simulações computacionais do modelo resultante podem ser usadas para o desenvolvimento de projetos de estruturas submetidas a grandes variações de temperatura, como as que ocorrem em um incêndio. O método dos elementos finitos (MEF) foi utilizado para determinar o campo de temperaturas na seção transversal das barras, enquanto que para encontrar os deslocamentos e as deformações nas barras em função da variação térmica e do carregamento foi utilizado o método da rigidez direta. Para resolver as equações de equilíbrio não-lineares resultantes do modelo constitutivo termomecânico foi utilizado o método de Newton-Raphson. O código desenvolvido foi inicialmente validado através de simulações computacionais em estruturas simples onde variações de temperatura alteram o módulo de elasticidade, o módulo plástico e a tensão de escoamento do material e podem causar a plastificação e até a ruptura das barras. Posteriormente são apresentados e discutidos os resultados obtidos a partir de treliças mais complexas, com geometria similar às usualmente utilizadas em aplicações de engenharia, submetido a uma situação simplificada de incêndio-padrão. A alta temperatura causa a diminuição da resistência e da rigidez das barras e informações importantes como o tempo de incêndio suportado pela estrutura e o número de barras plastificadas são extraídas das simulações e podem servir como uma medida de segurança para evitar danos maiores em locais com grandes aglomerados de pessoas. / Space trusses are structures usually composed of metalic rods (steel or aluminum) that are used for several purposes, but mainly to sustain the roof of large spans present in sheds and pavilions. The present work has the aim of computationally model the coupled thermo-elastoplastic behavior of space trusses under large displacements and large strains, using the heat transfer equation model and an elastoplastic constitutive model modified to include the thermal influence. Computer simulations of the resulting mathematical model can be used for the development of structural projects under large variations of temperature, as occurs in fire situations. The finite element method (FEM) was used to determine the temperature field in transversal section of rods. In order to find the displacements and strains due to thermal variation and loadings, it was used the direct stiffness method. The Newton-Raphson method was used to solve the resulting non-linear equilibrium equations of the thermomecanic constitutive model. The developed code was initially validated through computational simulations of simple structures where thermal variations affect the Young modulus, the plastic modulus and the yield stress of the material. The results of more complex trusses, with a geometry similar to the ones usually adopted in engineering applications, under a simplified standard fire situation are also presented. The high temperature causes a decrease in the rods' resistance and stiffness and important informations such as the fire time supported by the structure and the number of plastified rods are achieved from the simulations and can be used as a security measure to avoid greater damage in places with large crowds of people.