Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-11T12:54:10Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3130568 bytes, checksum: 6027ca9752d1e2aa1c67e8101efa2e8f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-11T12:54:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3130568 bytes, checksum: 6027ca9752d1e2aa1c67e8101efa2e8f (MD5) Previous issue date: 2014-10-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Studies have shown that the presence of people generates changes in the dynamic behavior of structures due to the increase of mass and the ability of the human body to absorb energy, justifying the representation of the human body by mass-spring-damper models. In situations where the mass of people are significant in relation to the mass of the structure, as in the case of temporary stands, the effect becomes more pronounced. These structures have less stiffness in the lateral direction, justifying the purpose of the present study to investigate the effect in this direction that causes the presence of people in a temporary grandstand. For the development, a prototype grandstand with a capacity of approximately 100 people was assembled in the laboratory and modal tests were performed with the empty structure and also partially occupied by people. Models in finite element (FE) were developed using the software Ansys. Experimental data and FE model results with 5, 8 and 12 people seated were correlated to adjust a biodynamic model representing seated and standing spectators. The biodynamic model, conceived as a single degree of freedom (SDOF), was proposed in a survey undertaken, being adapted to the conditions of the people in the stands. Transient analysis using ANSYS were also performed to adjust the damping coefficient of biodynamic models. Once the biodynamic models were defined, investigations on the vibration properties of the structure when it was gradually occupied by these models were performed. The results show significant changes in natural frequencies of stucture when occupied by seated and standing people when compared with the natural frequencies of the empty stand. These situations demonstrate the importance of considering the effect of people in temporary grandstand and its representation through biodynamic models. / Estudos têm demonstrado que a presença de pessoas gera modificações no comportamento dinâmico das estruturas em virtude do acréscimo de massa e da capacidade que o corpo humano possui de absorver energia, justificando a representação do corpo humano por modelos tipo massa-mola-amortecedor. Nas situações em que a massa das pessoas é significativa em relação à massa da estrutura, como é o caso das arquibancadas temporárias, o efeito torna-se mais acentuado. Essas estruturas têm menor rigidez na direção lateral, justificando o objetivo da presente pesquisa de investigar para esta direção o efeito que a presença de pessoas provoca em uma arquibancada temporária. Para o desenvolvimento da pesquisa, um protótipo de arquibancada com capacidade aproximada para 100 pessoas foi montada em laboratório e testes modais foram realizados com a estrutura vazia e parcialmente ocupada por pessoas. Modelos em elementos finitos (EF) foram desenvolvidos no software Ansys. Dados experimentais e resultados do modelo em EF da arquibancada com 5, 8 e 12 pessoas sentadas e em pé foram correlacionados para ajustar um modelo biodinâmico representando espectadores sentados e m pé. Um modelo biodinâmico de um grau de liberdade (1GDL) foi proposto em pesquisa já realizada, sendo adaptado para as condições das pessoas na arquibancada. Análises transientes utilizando o Ansys também foram realizadas para ajustar o coeficiente de amortecimento dos modelos biodinâmicos. Definidos os modelos biodinâmicos, investigações sobre as propriedades de vibração da estrutura quando foi gradualmente ocupada por estes modelos, foram realizadas. Os resultados demonstram mudanças significativas nas frequências naturais da estrutura quando ocupada por pessoas sentadas e em pé, quando comparadas com as frequências naturais da arquibancada vazia. Estas situações demonstram a importância de se considerar o efeito da presença de pessoas sentadas e em pé em arquibancadas temporárias e sua representação através de modelos biodinâmicos.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 3354442 bytes, checksum: 532efa08cfa28b912005d769b2265b38 (MD5) Previous issue date: 2011-03-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Temporary grandstands are structures subjected to dynamic loading. This is mainly due to the type of use they are subjected. Vibration problems were detected in these structures and occurrences of accidents have been reported. In this sense, it is necessary to study and identify dynamic characteristics of grandstand components, in order to develop numerical models that can be used for a better understanding of issues linked to comfort and safety of these structures. The numerical model of this type of structure for vibration analysis enables the design to be analyzed with respect to natural frequencies and mode shapes of the structure, avoiding possible effects of resonance with the excitation due to the public. The objective is to develop and adjust numerical models of a temporary grandstand for the characterization of numerical-experimental behaviour in relation to natural frequencies. A temporary grandstand with a capacity of about 96 people was assembled in the laboratory. Previous studies of structural components are used and supplemented with tests and numerical modeling. Modal tests were performed to characterize the structure and calibrate the numerical models. Such models were developed with different degrees of refinement in order to obtain a comparison of the effect of simplifications while modeling the structure. The study provides knowledge about the development of more accurate numerical models of this type of structure, enabling diagnostic of dynamic behavior in use, with guidelines on the level of refinement that should be adopted to model this type of structure. / Estruturas de arquibancadas temporárias estão sujeitas a carregamentos dinâmicos. Isto se deve principalmente ao tipo de uso a que são submetidas. Problemas de vibração foram detectados nestas estruturas e ocorrência de acidentes vêm sendo registradas. Neste sentido, faz-se necessário estudo e identificação das características dinâmicas dos componentes que constituem as estruturas de arquibancadas temporárias, de forma a elaborar modelos numéricos que possam ser utilizados para melhor entendimento de aspectos associados ao conforto e segurança destas estruturas. O modelo numérico deste tipo de estrutura, para análise de vibração, possibilita a análise quanto às freqüências naturais e as formas modais da estrutura, evitando possíveis efeitos de ressonância com a excitação do público. O objetivo deste trabalho é desenvolver e ajustar modelos numéricos de arquibancada temporária com vista à caracterização do comportamento numérico-experimental no que se refere às freqüências naturais. Para tanto, uma arquibancada temporária em estrutura metálica com capacidade de aproximadamente 96 pessoas foi montada em laboratório. Estudos prévios com componentes da estrutura são aproveitados e complementados com a realização de novos testes e modelagens numéricas. Testes modais foram realizados para caracterização da estrutura e calibração de modelos numéricos. Tais modelos foram desenvolvidos com graus de refinamentos diferentes, de forma a se obter uma comparação do efeito de simplificações na modelagem da estrutura. O estudo possibilita aprofundar o conhecimento quanto ao desenvolvimento de modelos numéricos mais precisos deste tipo de estrutura, viabilizando diagnósticos do comportamento dinâmico em uso, com diretrizes quanto ao nível de refinamento que se deve adotar ao modelar este tipo de estrutura.