The topic of the master’s thesis is a design of steel structure of footbridge. Footbridge goes across the roadways and railway. It is a design of a new structure in Nová Karolina in Ostrava. Span of footbridge is 200m. The footbridge’s superstructure is two steel arches angled toward each other and fixed to the foundation blocks. The supporting beam of the bridge deck is connected to the arch by tie-rods. The deck beam is a welded box section. The tie-rods are arranged to the V-shaped system. Deck of footpath is semi through type and orthotropic. The arches are connected at the top by lateral bracing. Lateral bracing is Saint Andrew's Cross type system.

This diploma thesis is deal with design of steel structure of office building. Layout of building is rectangular with dimensions 45x34m, with one storey below earth and five storey above earth. Height of building is 21,5 m (from ground). The main structure of building is created by nine steel frames in cross direction. Between frames are inserted composite steel and concrete beams. The roof is flat. The surface of facade is glass created by aluminium structure with columns and rails.

The load-carrying steel structure of the shopping centre is proposed in two versions. The more advantageous version is elaborated in detail. The roof structure is designed using three-dimensional curved trusses with glass roofing and the structure rests on steel columns. The ground plan dimensions of the steel structure are 120 by 73 meters.

The purpose of the diploma thesis was to design the supporting structure of an administrative building. The building is located in Brno. The floor plan dimensions of the building are 42.0x42.0 m. The building has 8 floors. The static calculation of the load-bearing structure was developed in two variants. Variant A has a square grid and ceilings arranged in a checkerboard pattern. Variant B has a rectangular growth and the ceilings are arranged in one direction. The ceiling structures and columns of the building are designed as composite reinforced concrete. Drawing documentation is managed for the winning variant.

Master thesis deals with static analysis of construction of hall type for waste treatment. Thesis includes design and structural assessment of main support elements of construction. This is two-aisled combined skeleton object. The roof system is composed of steel truss structure.

As vigas de rolamento são estruturas destinadas ao suporte de pontes rolantes, estas amplamente utilizadas para movimentação de cargas em galpões industriais. O presente trabalho apresenta um estudo sobre as vigas de rolamento de aço sem contenção lateral entre apoios, em geral projetadas com vão inferior a 7 metros, portanto destinadas ao suporte de pontes rolantes leves (capacidade nominal até 250 kN). A ausência de contenções laterais intermediárias aliada ao desalinhamento e à imprecisão na locação dos trilhos, bem como à presença de forças horizontais transversais ao eixo da viga (aceleração/frenagem do trole), impõem flexão lateral e torção, esforços que são equilibrados apenas pelas contenções nos apoios. A análise foi realizada utilizando o Método dos Elementos Finitos (MEF), considerando a análise não linear física e geométrica do problema, ou seja, um modelo mais próximo da viga real. Os resultados numéricos, quando comparados aos obtidos por meio da teoria de flexo-torção, mostraram uma inversão na distribuição esperada de tensões na mesa superior do perfil, ou seja, nos pontos onde deveria ocorrer aumento da tensão longitudinal de compressão, ocorreu redução. Esta inversão pode ou não ocorrer, dependendo da espessura da mesa superior, intensidade e posição da força vertical da roda da ponte. Além disso, os resultados determinados via MEF foram comparados com os obtidos via modelo tradicional de barra (momento de torção substituído por um binário de forças horizontais nas mesas). A comparação indicou divergência entre os resultados, podendo o dimensionamento pelo modelo de barra levar tanto a situações a favor da segurança como contra a segurança. / The runway girders are structures intended for support cranes, these broadly used to movement of loads in industrial buildings. This research presents a study about the runway girders without lateral bracing between support points, generally designed with span lower than 7 meters, therefore intended for support of light cranes (rated capacity until 250 kN). The absence of intermediate lateral bracing allied to misalignment and imprecision location of the rail, also the presence of the side thrust on the girder (acceleration/ braking of the trolley), causes lateral flexural and torsion, which are balanced only by the lateral containment on support points. The analysis was made using the Finite Element Method (FEM), which includes a nonlinear physical and geometric analysis of the structural problem, in other words, a model closest to the real girder. The numerical results, when compared to the results of the flexural-torsional theory, showed an inversion in the expected distribution of stress on the top flange of the shape, in other words, at the points where must occur increase of the longitudinal stress, reduction occurred. This inversion may or may not occur, depending on the thickness of the top flange, modulus and position of the load of the crane wheel. Besides, the numerical results were compared with the results of classical bar model for beams (torque is replaced by a couple of horizontal forces applied on the flanges). The comparison showed a divergence between the results, where the design by bar classical model can lead to situations of high safety or against safety.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wladimir Capelo Magalhaes.pdf: 18102197 bytes, checksum: dd9b04e84d048e366196fe8ec020eed2 (MD5) Previous issue date: 2015-02-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of steel structures as building system in multistory buildings is growing every year in Brazil. This evolution, though still slow compared to other countries, is possible thanks to the characteristics of steel and the manufacturing process and production of steel structures. This research paper presents an analysis the use of steel structures in multistory buildings constructed in Sao Paulo in the last 20 years, showing how the use of metal structures was essential to solve the specific problems of each challenge. For this it was essential to understand how metal structures historically evolved since the eighteenth century. From this historical survey, it was possible to establish a series of conditions in the specific use of steel structures that provided its evolution. In addition, there was a survey about the steel industry in Brazil, with an overview of their production, properties, advantages and limitations in order to understand how these characteristics are reflected in the construction of multistory buildings. In the project analysis, seven works were chosen in São Paulo who used the apparent steel structure as the main construction system so that the design adopted confirm structural solutions proposed by architects. To support the analysis, were considered graphics, photos, interviews and three-dimensional electronic models that facilitate the understanding of the structure and elucidate the importance of the use of metal structures. With the results, it was possible to define a set of constraints and determinants of the use of steel in construction that must be considered in the development of architectural design. / O uso das estruturas metálicas como sistema construtivo nas edificações de múltiplos andares vem crescendo a cada ano no Brasil. Essa evolução, embora ainda lenta em comparação a outros países, se dá graças a uma série de características próprias do aço e do processo de fabricação e de produção das estruturas metálicas. Esse trabalho de pesquisa apresenta uma análise do uso das estruturas em aço no projeto de edifícios de múltiplos andares construídos em São Paulo nos últimos 20 anos, evidenciando como o emprego das estruturas metálicas foi essencial para resolver os problemas projetuais específicos de cada obra apresentada. Para isso, foi fundamental compreender como as estruturas metálicas evoluíram historicamente na construção civil desde o século XVIII, pois a partir desse levantamento histórico, foi possível pontuar uma série de condicionantes do uso das estruturas em aço que proporcionaram a sua evolução como sistema construtivo na forma como se apresenta hoje. Além disso, foi realizado um levantamento a respeito da indústria do aço no Brasil, traçando um panorama da sua produção, propriedades, vantagens e limitações a fim de compreender como essas características se refletem nos condicionantes e determinantes do aço na construção de edifícios de múltiplos andares. Como metodologia de análise, foram escolhidas sete obras na cidade de São Paulo que utilizaram a estrutura metálica aparente em aço como principal sistema construtivo, de forma que a linguagem adotada evidenciasse as soluções estruturais propostas pelos arquitetos. Para apoiar a análise, foram considerados desenhos, fotos, entrevistas e maquetes eletrônicas tridimensionais que facilitassem a compreensão da estrutura e elucidassem a importância do emprego das estruturas metálicas. Com os resultados obtidos, foi possível definir um conjunto de condicionantes e determinantes do uso do aço que deve ser considerado no desenvolvimento do projeto arquitetônico.

[pt] Os sistemas de cobertura constituem uma parcela considerável dos custos finais de galpões de grandes dimensões. Os carregamentos desse sistema são transferidos para os pilares a partir dos vigamentos principais. Dúvidas sobre qual é a melhor solução para o dimensionamento do vigamento principal podem surgir devido aos grandes vãos que essas estruturas devem cumprir. Esta dissertação apresenta um estudo das configurações estruturais e uso de diferentes materiais para o projeto, fabricação e montagem de coberturas de galpões de grandes dimensões. Foram desenvolvidos diversos projetos de uma estrutura modelo onde se variou o tipo de perfil das cordas, o comprimento dos vãos, a geometria da seção transversal da treliça e a inclinação das diagonais. A partir dos resultados obtidos, realizou-se uma análise paramétrica buscando-se a solução que apresenta o menor peso estrutural dos vigamentos principais. A grande vantagem da utilização de treliças multiplanares é o bom comportamento fora do plano que esse tipo de estrutura oferece, podendo reduzir custos com travamentos e elementos secundários. Também foi realizado um estudo determinístico para dar apoio às decisões na escolha da melhor solução para os diversos tipos de galpões de grandes dimensões estudados. Os resultados preliminares obtidos indicam que a solução de cordas tubulares mistas, em partes selecionadas da estrutura, representa uma das soluções mais competitivas para este tipo de estrutura. / [en] Roofing systems constitute a considerable part of the final costs of large single-storey buildings. The loads of this system are transferred to the columns from the girders. During the design process may be raised the question of what may be the best solutions for the roof supporting girders, mainly due to the large spans required. This dissertation presents a study of the structural configurations and the use of different materials for the design, manufacture and assembly of roofs of large single-storey buildings. Several designs of a model structure were developed where the type of profile of the main chords, the length of the spans, the geometry of the cross-section of the truss and the angulation of diagonals were varied. Based on the obtained results, a parametric analysis was performed focused on solutions presenting the lower structural weight of the girders. The great advantage of using multiplanar trusses is the good behavior out of plane that this type of structure offers, which can reduce costs with bracing and secondary elements. A deterministic study was also carried out in order to support decisions in choosing the best solution for the various types of large single-storey buildings studied. The preliminary results obtained indicate that the solution of concrete filled steel tubular chords in selected parts of the structure represents one of the most competitive solutions for this type of construction.

Der Turmhelm der 1903 geweihten Lukaskirche zu Dresden ist im 2. Weltkrieg zerstört worden. Es handelte sich um eine kupfergedeckte Stahlkonstruktion auf vier gemauerten Giebeln. Die Luftangriffe auf Dresden im Februar 1945 haben den schlanken gen Himmel strebenden Turmhelm nahezu völlig vernichtet. Nur durch eine Notüberdachung geschützt steht der Turm bis heute da. Aus Anlass des 100jährigen Bestehens der Lukaskirche sollte die Wiederherstellung des Turmhelmes in Angriff genommen werden. Ziel ist eine postkartengleiche Wiederherstellung der äußeren Form. Zur Realisierung des Vorhabens hat sich ein Förderverein gegründet. Die Arbeit befasst sich mit einem Wiederaufbaukonzept für den kriegszerstörten Turmhelm. Da die ursprünglichen Bauunterlagen im Krieg leider verloren gegangen waren, musste die ursprüngliche Form des Turmhelms recherchiert und rekonstruiert werden. Hierzu war eine umfangreiche Suche in diversen Archiven und eine photogrammetrische Auswertung der gefundenen Aufnahmen notwendig. Auf Basis dieser Daten wird die äußere Form definiert und eine zeitgerechte Stahlkonstruktion als Tragkonstruktion für den postkartengleichen Wiederaufbau vorgeschlagen. Ein transportoptimiertes Montagekonzept wird ebenfalls vorgestellt. 2012 überarbeitete Fassung der 2001 entstandenen Diplomarbeit von Regine Ortlepp (geb. Beyer)

Este trabalho propõe uma organização para o processo de construção de um prédio comercial, encadeando a logística de abastecimento do canteiro com a montagem das estruturas metálicas. Esta foi desenvolvida a partir dos conceitos lean originários do Sistema Toyota de Produção e, posteriormente, foram aplicados em outros setores como o da construção civil. Para enfatizar problemas críticos de processo e identificar suas soluções, foi estudado um anteprojeto de obra localizada no Centro da cidade do Rio de Janeiro. A sincronização entre a atividade logística e o processo de montagem das estruturas seguiu a lógica lean de redução de tempos de espera, de eliminação de estoques em canteiro e de criação de frentes simultâneas de fechamento dos andares, como condição para a melhoria de produtividade da obra. Foi analisado o mapeamento da cadeia de valor do fluxo de materiais e operações compreendidos entre o depósito de estruturas e a obra, verificando o balanceamento de atividades de produção e os possíveis ganhos de produtividade. Os resultados obtidos evidenciariam potencial de ganho na medida em que fornece justificativas para a aplicação das ferramentas lean no estudo do anteprojeto de construção, integra a obra com o abastecimento logístico das estruturas e principalmente reduz os desperdícios de espera e estoque. Conclui-se, portanto, que o sistema lean, aplicado a este estudo, reúne condições para a melhoria de produtividade do processo construtivo e por conseguinte aumenta sua competitividade. / The aim of this work is to apply the Lean Construction plan, based on Toyota Production System, as the main strategy for the steel structure assembly in a commercial building. The Lean System target is to increase the productivity in the construction process by considering the synchronism between the logistic activities and the steel structural erection. This synchronism can be obtained by following the Lean Logic of reducing the time delay, the elimination of inventory in the building site and the organization of simultaneous teams for the assemblage of the steel parts. The material flow and the sequence of activities are represented in a value stream map, in order to identify the time wasted during the process and trying to otimize sequence of operation. At the end, by analyzing a particular project of a building at the center of Rio de Janeiro, the critical problems involved in a steel construction were identified and some alternative solutions for these problems, based on Lean System, are proposed.