Orientador: Renato Bertolino Junior / Banca: José Antonio Matthiesen / Banca: Francisco Carlos Rodrigues / Resumo: O desenvolvimento da presente pesquisa tem a finalidade de estudar um dos efeitos principais de restrição de telhas conectadas nas terças, que é a rigidez ao cisalhamento. O valor da rigidez ao cisalhamento é determinado pela influência da restrição da telha no deslocamento lateral da terça sobre o seu eixo longitudinal, em função do espaçamento dos parafusos de conexão. Para a determinação da rigidez ao cisalhamento foi utilizado um procedimento experimental, semelhante ao modelo numérico, referido como DOUBLE BEAM SHEAR TEST - DBST, que permite avaliar a restrição dada pela telha à terça ao cisalhamento. Para os testes do modelo DBST foi utilizado o Laboratório de Engenharia Civil, onde foram ensaiadas séries desse conjunto para a determinação da rigidez ao cisalhamento. As terças são constituídas de perfil formado a frio. As distâncias entre as terças são compreendidas entre os valores de 1000 a 2300 mm. As telhas são do tipo ondulada com altura de 17 mm e trapezoidal com altura compreendida entre 25 mm e 100 mm. As espessuras das telhas estão entre os valores de 0,43 mm e 0,80 mm. / Abstract: The development of the present research has the purpose to study one of the main effect of restriction of the sheeting connected in purlin, that it is the rigidity to the shear. The value of the rigidity to the shear is determined by the influence of the restriction of the sheeting in the lateral displacement of purlin on its longitudinal axis, in function of the spacing of the connection screws. For the determination of the rigidity to the shear an experimental procedure was used, similar to the numerical model, related as DOUBLE BEAM SHEAR TEST - DBST, that allows to evaluate the restriction given for the sheeting to purlin to the shear. For the tests of model DBST the Laboratory of Civil Engineering was used, where had been assayed series of this set for the determination of the rigidity to the shear. Purlins are constituted of the cold formed profile. The distances between purlins are understood between the values of 1000 the 2300 mm. The sheeting are of the type wavy with height of 17 mm and trapezoidal with height understood between 25 mm and 100 mm. The thicknesses of the sheeting are between the values of 0,43 mm and 0,80 mm. / Mestre

[pt] O crescimento dos problemas de vibrações excessivas em edificações oriundos de atividades humanas rítmicas tem conduzido à necessidade de desenvolvimento de critérios específicos para projetos estruturais submetidos à ação dessas cargas dinâmicas. Esta foi uma das motivações para o desenvolvimento de uma metodologia de análise para investigação da resposta dinâmica de sistemas estruturais de pisos mistos (aço-concreto). Objetiva-se verificar a influência da interação aço-concreto (interação total e parcial) e, bem como, das ligações estruturais (ligações viga-coluna e viga-viga), sobre a resposta dinâmica não linear de pisos mistos (aço-concreto). Deste modo, são utilizados três modelos de carregamento dinâmico representativos das atividades humanas rítmicas referentes a saltos à vontade e ginástica aeróbica. As cargas dinâmicas são obtidas por meio de testes experimentais e, também, com base em normas e recomendações internacionais de projeto. Com referência a interação aço-concreto, vários tipos de conectores (tipo stud e perfobond) são considerados ao longo da investigação. Mesmo sabendo-se que a análise de vibrações de pisos induzidas por atividades humanas tem sido alvo de inúmeras investigações ao longo dos últimos dois séculos (1828-2012), os autores desconhecem na literatura técnica um trabalho de pesquisa tão abrangente, no que diz respeito à análise dinâmica não linear de pisos mistos (aço-concreto) submetidos à ação de atividades humanas rítmicas, com base na consideração dos efeitos dos conectores (interação aço-concreto) e das ligações (viga-coluna e viga-viga). Diante do exposto, o quadro global investigado neste trabalho de pesquisa demonstra, claramente, um indicativo de que os critérios de projeto devem levar em conta o caráter dinâmico da excitação e, especialmente, a influência da interação aço-concreto e das ligações estruturais, no que tange a verificação dos estados limites de utilização (conforto humano), associados ao comportamento estrutural de pisos mistos de edificações. / [en] The increasing incidence of building vibration problems due to human activities led to a specific design criterion to be addressed in structural design. This was the main motivation for the development of a design methodology centred on the steel-concrete composite floors non-linear dynamic response submitted to loads due to human rhythmic activities. This way, the main objective of this work is to investigate the influence of steel-concrete interaction degree (from total to various levels of partial interaction) and the beam-to-column and beam-to-beam connections effect over the non-linear dynamic behaviour of composite floors. Thus, three dynamic loading models were utilized, in order to simulate human rhythmic activities such as jumping and aerobic gymnastics. The dynamic loads were obtained through experimental tests and based on international design codes and recommendations. Regarding the steel-concrete interaction degree, the stud and perfobond connectors are considered in this investigation. Even though this topic has been studied in the technical literature for nearly two centuries, the steel-concrete composite floors non-linear dynamic analysis submitted to human rhythmic activities has not yet been addressed so comprehensively, as far as the authors are concerned in this investigation, based on the consideration of the connectors (steel-concrete interaction degree) and connections (beam-to-column and beam-to-beam) effects. Considering all aspects mentioned before, the results have demonstrated that the design criteria should include the original nature of the dynamic excitation and, specially, the steel-concrete interaction degree and structural connections effects when the steel-concrete composite floors structural behaviour, related to the serviceability limit states (human comfort) are investigated.

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Dois estudos de caso são apresentados: no primeiro deles, o comportamento modal de uma torre de linha de transmissão de energia elétrica é investigado; e no segundo caso, tanto o comportamento modal como os níveis de desconforto de uma ponte são estudados. Os estudos realizados neste último caso visam avaliar os níveis de desconforto da ponte quando submetida às excitações ambientes como rajadas de vento e o tráfego de veículo de acordo a norma brasileira NBR 8800 (1986). Em ambos os estudos de caso foram realizadas análises experimentais e computacionais. Na etapa experimental, ambas as estruturas foram monitoradas com emprego de um conjunto de acelerômetros de baixa freqüência e também de um sistema de aquisição apropriados para ensaios de vibração de estruturas civis. Como é muito difícil medir a magnitude das forças de excitação ambientes, foram utilizados os métodos de identificação estocásticos SSI-DATA e SSI-COV para extração de parâmetros modais de estruturas civis a partir somente dos dados de resposta coletados nos ensaios de vibração. Entre as atividades desenvolvidas nessa etapa, destaca-se a criação de um programa computacional com recursos do Graphical User Interface (GUI) da plataforma Matlab®, destinado à identificação modal de estruturas civis com o emprego dos referidos métodos estocásticos. Esse programa é constituído de três módulos: o primeiro é destinado ao processamento e tratamento dos sinais coletados nos ensaios de vibração; o segundo é utilizado para adicionar as informações do posicionamento dos acelerômetros utilizados nos arquivos dos sinais de resposta; e o terceiro e último módulo é destinado à identificação a partir dos arquivos de dados de resposta processados nos dois primeiros módulos. Na etapa das análises teóricas, foram criados modelos numéricos utilizando o método dos elementos finitos para simular o comportamento dinâmico das estruturas analisadas. Comparando os resultados obtidos em ambas as etapas de análise, verifica-se que resultados experimentais e teóricos apresentaram parâmetros bastante próximos entre si nos primeiros modos de vibração. Os resultados experimentais mostraram que ambos os métodos estocásticos foram muito eficientes na identificação das estruturas ensaiadas. / Interest on the dynamic behavior of latticed structures has been increased in the latest decades in Brazil since some accidents with total collapse of some structures, due to excessive vibration, have been occurred in its different regions. In the Amazon region, for instance, where these latticed structures overcome great obstacles such as the rainforest and large rives crossings, cases of collapse of latticed structures have been also reported. This master thesis focuses on the study of the modal behavior of latticed steel structures subjected to ambient vibrations caused by unknown excitation forces. Two study cases are presented: in the first, the modal behavior of a steel overhead transmission line tower is investigated; in the second case, the modal behavior and comfort level of a steel bridge is studied. The study of this last case aims at investigating the level of comfort of the bridge under ambient vibration, caused by wind gusts and vehicle traffic, according to the Brazilian standard NBR 8800 (1986). In both study cases, experimental and theoretical dynamic analyzes were performed to extract the modal parameters of theses structures. In the experimental stage, both structures were monitored using a set of low frequency accelerometers as well as a data acquisition system suitable for vibration tests of civil engineering structures. Since it is very difficult to measure the magnitude of ambient excitation forces, two stochastic subspace identification methods known as SSI-DATA and SSI-COV were employed to extract the modal parameters of the analyzed structures from response data collected in the vibration tests. Among all activities performed in this stage, a Graphical User Interface (GUI) toolbox in Matlab® platform was developed. In this toolbox, the above mentioned stochastic methods were implemented to extract modal parameters of civil engineering structures only from the response data collected in vibration tests. This toolbox consists of three modules: the first is used to process and treat the signals collected in the vibrations tests; the second is designed for allowing user to add the information related to the position and orientation of the accelerometers to the data files; the last module is used to extract the modal parameters from the response data files preprocessed in the first two modules. In the theoretical stage, numerical models were created to simulate de dynamical behavior of the structures under study. By comparing the results from both stages of analysis, it is observed that the experimental and theoretical results are in good agreement for the first modes of vibration. The experimental results showed that the approach developed for output-only modal analysis of civil engineering structures using stochastic state-space based methods was very efficient for identification of the modal parameters of the analyzed structures.

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.

[pt] Estruturas metálicas de arquibancadas reutilizáveis ou temporárias são utilizadas em grandes eventos públicos, sendo compostas por barras e conectores, com montagem realizada in loco. O elevado nível de cargas rítmicas aplicadas a tais estruturas e sua característica de múltipla reutilização, a difere de estruturas comuns da Engenharia Civil, exigindo que elas sejam projetadas de modo a evitar o efeito de ressonância dinâmica. Isso significa que, ao otimizar tais estruturas, deve-se considerar a restrição relativa às freqüências naturais que devem estar fora da faixa das freqüências solicitantes. Além disso, é necessário que a estrutura responda adequadamente às cargas estáticas. Disto resulta que eventuais melhorias no seu desempenho estático e dinâmico trarão benefícios diretos ao projeto. A idéia deste trabalho é propor a otimização do projeto estático e dinâmico de arquibancadas reutilizáveis, utilizando-se modelagem e análise numérica de estruturas reais pelo Método dos Elementos Finitos (ANSYS 5.4/5.5 - APDL), e otimização por método de programação matemática. Pretende-se atingir o dimensionamento ótimo dos elementos componentes da estrutura, sob carga estática, baseado nos parâmetros peso e tensão, além de verificar o nível de segurança contra colapso quando sujeitas a solicitações rítmicas intensas, propondo critérios para a correta disposição do contraventamento, observando as variações nas freqüências naturais e modos de vibração. A otimização dessas estruturas de grande aplicação comercial trará benefício imediato à população. / [fr] Les structures métalliques qui sont utilisés en gradins réutilisables ou temporaires pour les grands événements publics sont composés par barres et connecteurs. Le haut niveau de charges dynamiques que ces structures sont sujets et as caractéristique d être réutilisables, la rend différent des autres structures de l ingénieur civil. Alors, elles doivent être donné évitant l effect de résonance dynamique. Cet-à-dire, lorsque nous optimisons ces structures, nous devrions considérer la restriction relative aux fréquences naturelles qui devraient être dehors de la bande des fréquences sollicitant. En plus, c est nécessaire qu elle réponde convenablement aux charges statiques. Alors, quelconque amélioration en son suppléant statique et dynamique apportera des avantages directs au projet. L idée de ce travail est proposer l optimisation du projet statique et dynamique de gradins réutilisabless en utilisant modélisation et analyse numérique de structures par la méthode des éléments finis (ANSYS 5.4/5.5-APDL) et optimisation par la méthode de programmation mathématique. Le projet optimum des éléments de la structure, sujet à charge statique, est basé sur les suivant paramètres : Poids et tension. En plus, il faut vérifier le niveau de sécurité contre la ruine lorsqu elles sont sujet à charges dynamiques intenses, en proposant des critères pour la correcte disposition du fortifier, en observant les variations dans les fréquences naturelles et façons de vibration. L optimisation de ces structures des beaucoup d applications apportera d avntage immédiat à la population.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:27:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6709144 bytes, checksum: 1cb4451133554b21ed5870ca88d67cad (MD5) Previous issue date: 2010-08-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The durability performance of multi storey buildings of steel structure is closely associated to the executive project planning in order to provide systems which are exposed to external conditions. The aim of this research was to present a methodological proposal for the design of masonry veneer systems for steel structure of institutional buildings which present high performance regarding durability. In order to execute this proposal, the performance of the veneer system of four institutional buildings at UFV campus was evaluated through building pathologies examination. Buildings which presented variations on the type of connections between masonry and structure, the type of masonry veneer and the type of façades finishes were surveyed. Then, the designed information was confronted with the construction method applied for the masonry veneer details. The confrontation was used to develop sequential procedures to assist the development of a masonry veneer design which aims to prevent pathologies in steel structure. Finally, two building projects were developed using the proposed methodology in a practical design process. / O desempenho de edifícios quanto à durabilidade está relacionado com a previsibilidade dos projetos executivos em planejar sistemas com vistas à condição de exposição ambiental a qual os mesmos estarão submetidos. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma proposta metodológica para o projeto de sistemas de fechamento em alvenaria para edifícios institucionais com estrutura de aço, que proporcione um bom desempenho quanto à durabilidade da estrutura e do fechamento. Para subsidiar esta proposta metodológica, avaliou-se o desempenho dos sistemas de fechamento de quatro edifícios institucionais construídos no Campus de Viçosa da Universidade Federal de Viçosa por meio da vistoria técnica de suas manifestações patológicas. Buscaram-se edifícios que apresentassem variações no tipo de fechamento, no tipo de ligações alvenaria-estrutura e no tratamento dado às fachadas. Avaliaram-se as informações de projeto destes edifícios e a eficácia dos detalhes arquitetônicos produzidos. Com base nestas informações, determinou-se a qualidade das práticas de projeto e produziu-se uma seqüência de procedimentos para o desenvolvimento de projetos de sistema de fechamento em alvenaria com vistas à prevenção do surgimento de manifestações patológicas. Para fins de teste demonstrou-se, por meio de dois casos de projetos de sistemas de fechamento, a aplicação desta proposta metodológica.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2860694 bytes, checksum: e1024256a34a1b24785f0dcf0c6845db (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / With the start of production of hot-rolled structural I shapes in Brazil, since 2002 there has been a growing interest in Brazilian industry by castellated beams in the segment of steel structures. The castellated beams are made expanding the web of rolled I or H steel sections, so that the beam has greater stifiness keeping the same mass as the original profile. This work presents a study of the behavior of castellated steel beams, with emphasis on the web post instability, performed by means of numerical models using the Finite Element Method. For the numerical analysis, the beams were analyzed using the ABAQUS software, considering the elastoplastic behavior of the material and geometric nonlinearity of the structure. The numerical results show excellent agreement with experimental results available in literature. Using the numerical models developed,a parametric study was performed that allowed to evaluate the influence of several variables on the web post instability for castellated beams. Were modeled mainly beams with slender web and could be seen that for long spans - which is usual for steel beams - there is low probability of buckling of the web posts, and when it occurs, inelastic buckling occurs in most cases. / Com o início da produção de perfis I de aço laminados no Brasil, a partir de 2002, tem havido um interesse crescente da indústria brasileira pelas vigas casteladas, no segmento das estruturas de aço. As vigas casteladas são fabricadas expandindo-se a alma de perfis de aço I ou H laminados, de modo que a viga tenha maior rigidez na direção da maior inércia mantendo a mesma massa do perfil original. Neste trabalho, apresenta-se um estudo do comportamento de vigas casteladas de aço, com ênfase na instabilidade do montante de alma, realizado por meio de modelos numéricos utilizando o Método dos Elementos Finitos. Para a análise numérica, as vigas foram analisadas por meio do software ABAQUS, considerando-se o comportamento elastoplástico do material e a não-linearidade geométrica da estrutura. Os resultados numéricos obtidos apresentam excelente concordância com resultados experimentais disponíveis na literatura. Utilizando-se os modelos numéricos desenvolvidos, foi realizado um estudo paramétrico que permitiu avaliar a influência de diversas variáveis sobre a instabilidade do montante de alma em vigas casteladas. Foram modeladas, principalmente, vigas com alma esbelta e pôde-se constatar que, para vãos longos o que é usual em vigas metálicas existe pouca possibilidade de ocorrência de flambagem dos montantes de alma e, quando ocorre, na maior parte dos casos esta se dá em regime inelástico.

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.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5185340 bytes, checksum: 2affa702a631cd03bd10eb05ee16522a (MD5) Previous issue date: 2013-01-28 / In the latest years, several studies about shear connectors in perforated flat steel plates have been conducted in order to assess its application in composite structures of steel and concrete, including experimental and numerical approaches. Nevertheless, the behavior of these connectors remains a subject of investigation. This work presents the development of a numerical model capable of simulating the behavior of steel-concrete connection with Crestbond shear connectors using the Finite Element Method. The numerical analysis was performed using the ABAQUS software, considering the elastoplastic behavior for steel and the Concrete Damage Plasticity model for concrete. In order to validate the numerical model, experimental results obtained by Veríssimo (2007) and Oliveira (2007) were used for comparisons. In numerical simulations were evaluated the influence of concrete constitutive model, and the influence of the steelconcrete connection representation using two strategies: Tie restrictions and contact interactions between surfaces. These strategies proved to be able to adequately represent the phenomena observed in laboratory tests, especially those that used contact interactions between surfaces. The numerical model is suitable for simulating the structural behavior of Crestbond connectors, being able to represent the interaction between steel and concrete, to characterize the maximum load resisted by the connection and to characterize the deformation of the connector, providing a useful tool for several other studies. / Nos últimos anos, vários estudos sobre conectores de cisalhamento em chapas planas de aço perfuradas têm sido conduzidos, com vistas à sua aplicação em estruturas mistas de aço e concreto, incluindo abordagens experimentais e numéricas. Apesar disso, o comportamento desses conectores ainda permanece como objeto de investigações. Neste trabalho, apresenta-se o desenvolvimento de um modelo numérico capaz de simular o comportamento da ligação aço-concreto com conectores de cisalhamento Crestbond, utilizando o Método dos Elementos Finitos. A análise numérica foi feita por meio do software ABAQUS, considerando-se o comportamento elastoplástico para o aço e a aplicação do Modelo de Dano Plástico para o concreto. Para validação do modelo numérico, foram utilizados resultados experimentais obtidos por Veríssimo (2007) e por Oliveira (2007). Nas simulações numéricas foram avaliadas a influência do modelo constitutivo do concreto e a influência do modo de representação da ligação aço-concreto através de duas estratégias: utilização de restrições tipo Tie e utilização de interações de contato entre superfícies. Estas estratégias mostraram-se capazes de representar adequadamente os fenômenos observados nos ensaios de laboratório, principalmente quando se utilizaram interações de contato entre superfícies. O modelo numérico desenvolvido é adequado para a simulação do comportamento estrutural dos conectores Crestbond, sendo capaz de representar a interação entre aço e concreto, de caracterizar a carga máxima resistida pela conexão e de caracterizar as deformações do conector, constituindo uma ferramenta útil para vários outros estudos.

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