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Análise elástica dos efeitos da não linearidade geométrica em estruturas de aço. / Elastic analysis of the effects of geometrical nonlinearity in steel structures.Leal, Luiz Alberto Araújo de Seixas 13 February 2014 (has links)
A análise das estruturas de aço sujeitas a ações verticais e horizontais, em termos de esforços solicitantes, deslocamentos e rotações, muitas vezes requer a consideração dos efeitos da não linearidade geométrica. Em outras palavras, a interação entre os deslocamentos e os esforços externos pode provocar uma alteração na intensidade dos esforços internos que solicitam a estrutura que, caso não seja adequadamente avaliada, pode conduzir a uma redução significativa dos níveis de segurança. Nesse contexto, destacam-se duas metodologias de avaliação desses efeitos: aquelas baseadas em análises aproximadas e aquelas baseadas em análises geometricamente exatas. As análises aproximadas podem ser caracterizadas em sua grande maioria por desenvolver um estudo baseado no equilíbrio da estrutura na configuração inicial ou indeformada (análise sob linearidade geométrica) e, em seguida, estimar os esforços solicitantes atuantes na configuração final ou deformada por meio de coeficientes majoradores. Por outro lado, a característica principal da análise geometricamente exata é verificar as condições de equilíbrio estrutural na configuração deformada e sem fazer nenhuma restrição quanto à magnitude dos deslocamentos e rotações ou, em outras palavras, observar o comportamento geometricamente exato (não linear) de maneira direta na configuração final de equilíbrio. Este trabalho propõe realizar um estudo comparativo entre um dos métodos de análise aproximada aquele baseado nos coeficientes B1 e B2, que é recomendado pela norma brasileira ABNT NBR 8800:2008 e um método baseado em análise geometricamente exata, de maneira a verificar as semelhanças e as diferenças entre os resultados. O aço é admitido como elástico. As ferramentas computacionais utilizadas são os programas FTOOL e PEFSYS, formulados segundo teorias de barras lineares e não lineares, respectivamente. / The analysis of steel structures subjected to vertical and horizontal loads, regarding internal forces, displacements and rotations, often requires the consideration of geometrically nonlinear effects. In other words, the interaction between displacements and external loads may cause a changing in the intensity of internal forces acting on the structure which, if not correctly evaluated, lead to significant reducing of structural safety. In this context, there exist two main methodologies to evaluate these effects: one based on approximated analysis and another based on geometrically exact analysis. The approximated analysis can be usually characterized by a study based on the equilibrium of the structure at its initial or undeformed configuration (geometrically linear analysis) and, further, by estimating the internal forces acting at the final or deformed configuration by means of amplifier coefficients. On the other hand, the main characteristic of the geometrically exact analysis is to verify the equilibrium conditions directly at the deformed configuration, without any restrictions regarding the magnitude of displacements and rotations or, in other words, observe the geometrically exact (nonlinear) behaviour directly at the final equilibrium configuration. This work purposes to develop a comparative study between one of the approximated methods the one based on the so called B1 and B2 coefficients, recommended by the Brazilian code ABNT NBR 8800:2008 and a method based on geometrically exact analysis, to verify the similarities and differences of results. The computational tools employed are the softwares FTOOL and PEFSYS, based on linear and nonlinear rod theories, respectively.
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Análise elástica dos efeitos da não linearidade geométrica em estruturas de aço. / Elastic analysis of the effects of geometrical nonlinearity in steel structures.Luiz Alberto Araújo de Seixas Leal 13 February 2014 (has links)
A análise das estruturas de aço sujeitas a ações verticais e horizontais, em termos de esforços solicitantes, deslocamentos e rotações, muitas vezes requer a consideração dos efeitos da não linearidade geométrica. Em outras palavras, a interação entre os deslocamentos e os esforços externos pode provocar uma alteração na intensidade dos esforços internos que solicitam a estrutura que, caso não seja adequadamente avaliada, pode conduzir a uma redução significativa dos níveis de segurança. Nesse contexto, destacam-se duas metodologias de avaliação desses efeitos: aquelas baseadas em análises aproximadas e aquelas baseadas em análises geometricamente exatas. As análises aproximadas podem ser caracterizadas em sua grande maioria por desenvolver um estudo baseado no equilíbrio da estrutura na configuração inicial ou indeformada (análise sob linearidade geométrica) e, em seguida, estimar os esforços solicitantes atuantes na configuração final ou deformada por meio de coeficientes majoradores. Por outro lado, a característica principal da análise geometricamente exata é verificar as condições de equilíbrio estrutural na configuração deformada e sem fazer nenhuma restrição quanto à magnitude dos deslocamentos e rotações ou, em outras palavras, observar o comportamento geometricamente exato (não linear) de maneira direta na configuração final de equilíbrio. Este trabalho propõe realizar um estudo comparativo entre um dos métodos de análise aproximada aquele baseado nos coeficientes B1 e B2, que é recomendado pela norma brasileira ABNT NBR 8800:2008 e um método baseado em análise geometricamente exata, de maneira a verificar as semelhanças e as diferenças entre os resultados. O aço é admitido como elástico. As ferramentas computacionais utilizadas são os programas FTOOL e PEFSYS, formulados segundo teorias de barras lineares e não lineares, respectivamente. / The analysis of steel structures subjected to vertical and horizontal loads, regarding internal forces, displacements and rotations, often requires the consideration of geometrically nonlinear effects. In other words, the interaction between displacements and external loads may cause a changing in the intensity of internal forces acting on the structure which, if not correctly evaluated, lead to significant reducing of structural safety. In this context, there exist two main methodologies to evaluate these effects: one based on approximated analysis and another based on geometrically exact analysis. The approximated analysis can be usually characterized by a study based on the equilibrium of the structure at its initial or undeformed configuration (geometrically linear analysis) and, further, by estimating the internal forces acting at the final or deformed configuration by means of amplifier coefficients. On the other hand, the main characteristic of the geometrically exact analysis is to verify the equilibrium conditions directly at the deformed configuration, without any restrictions regarding the magnitude of displacements and rotations or, in other words, observe the geometrically exact (nonlinear) behaviour directly at the final equilibrium configuration. This work purposes to develop a comparative study between one of the approximated methods the one based on the so called B1 and B2 coefficients, recommended by the Brazilian code ABNT NBR 8800:2008 and a method based on geometrically exact analysis, to verify the similarities and differences of results. The computational tools employed are the softwares FTOOL and PEFSYS, based on linear and nonlinear rod theories, respectively.
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Análise da deslocabilidade lateral de edifícios de múltiplos andares com modelos tridimensionais de barra / Analysis of lateral displaceability of multi-storey building with bar tridimensional modelsAvilla, Marcella Caon 31 August 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-08-31 / Não recebi financiamento / The structural modeling of mult-storey buildings using the simplified model in which the
slabs is calculated in isolation and their efforts transferred to a three-dimensional frames is
now overcome by the state of the art computational analysis. Currently even with structures
formed by bar elements (three-dimensional frames) it is possible to make the analysis
considering the effect monolithic of concrete structures or operating as a whole. For certain
cases, it is essential to consider all the structural elements participating in the bracing to the
structure is presented stable in the horizontal actions combined with vertical actions, such as
the flat slabs systems.Through of analysis examples of structures of buildings with multiple
floors in reinforced concrete are presented advantages in performing three-dimensional
modeling, comparing the results obtained with the simplified models. It shows the importance
of considering the slab stiffness in flat slabs systems and how the distribution of efforts to
change the three-dimensional model. Analyses are done using commercial software tool
allowing verify quantitative variation of structural materials. Finally an analysis is made of
the examples made showing the main differences in the new models. / A modelagem estrutural de edifícios de múltiplos andares usando o modelo simplificado no
qual o pavimento é calculado de forma isolada e seus esforços transferidos para um pórtico
tridimensional hoje está superada pelo estado da arte da análise computacional. Atualmente
mesmo com estruturas constituídas por elementos de barras (pórticos tridimensionais) já é
possível fazer a análise considerando o efeito monolítico das estruturas de concreto, ou seja,
funcionando com um todo. Para determinados casos, é fundamental a consideração de todos
os elementos estruturais participando do contraventamento para que a estrutura se apresente
estável frente às ações horizontais combinadas com as ações verticais, como, por exemplo, os
sistemas de lajes lisas. Por meio das análises de alguns exemplos de estruturas de edifícios de
múltiplos pavimentos de concreto armado são apresentadas as vantagens em se realizar a
modelagem tridimensional, comparando-se os resultados obtidos com os dos modelos
simplificados. Mostra-se a importância da consideração da rigidez da laje em sistemas de lajes
lisas e como a distribuição de esforços se altera no modelo tridimensional. As análises são
feitas através de ferramenta computacional comercial permitindo assim verificar a variação de
quantitativo de materiais estruturais. Por fim é feita uma análise dos exemplos realizados
mostrando as principais diferenças encontradas nos novos modelos.
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