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[en] ELLIPTICAL CURVE METHOD FOR FATIGUE LIFE PREDICTION OF STRUCTURAL STEELS UNDER MULTIAXIAL LOADINGS / [pt] MÉTODO DA CURVA ELÍPTICA PARA PREVISÃO DA VIDA EM FADIGA DE AÇOS ESTRUTURAIS SOB CARREGAMENTOS MULTIAXIAISTIAGO LIMA D ALBUQUERQUE E CASTRO 14 March 2024 (has links)
[pt] Uma relação direta onde a vida em fadiga Número de ciclos por falha pode ser descrita como função das amplitudes macroscópicas de tensão normal e cisalhante, Amplitude de tensão normal macroscópica e Amplitude macroscópica da tensão de cisalhamento, é obtida. Utilizando o critério de Carpinteri e Spagnoli (CeS) como uma ferramenta de inspeção, foram obtidas curvas de nível elípticas sobre um domínio Amplitude de tensão normal macroscópica x Amplitude macroscópica da tensão de cisalhamento. A expressão das curvas de nível obtidas foi generalizada, proporcionando uma ferramenta capaz de prever o número de ciclos para falha associado a qualquer combinação (Amplitude de tensão normal macroscópica, Amplitude macroscópica da tensão de cisalhamento). As previsões obtidas através do método da curva elíptica foram comparadas às observações experimentais, bem como a previsões obtidas a partir de versões adaptadas de modelos consagrados na literatura, a saber: Findley (F), Matake (M), McDiarmid (McD), Susmel e Lazzarin (SeL), Carpinteri e Spagnoli (CeS) e Papadopoulos (P). O modelo proposto forneceu previsões em boa concordância com as observações experimentais, e sua capacidade de avaliar o comportamento em fadiga se revelou o melhor dentro todos os critérios considerados. Por fim, uma leve tendência conservadora do modelo foi atenuada através da introdução de um parâmetro de ajuste, melhorando ainda mais sua capacidade de avaliação de comportamento em fadiga. / [en] A direct relation where fatigue life Number of cycles to failure can be determined as function of
macroscopic normal and shear stress amplitudes Macroscopic normal stress amplitude and Macroscopic shear stress amplitude is established. Using the
Carpinteri and Spagnoli (CandS) criterion as a survey tool, elliptical level curves in the
Macroscopic normal stress amplitude x Macroscopic shear stress amplitude domain were revealed and further generalised, providing means to
determine the number of cycles to failure for any given (Macroscopic normal stress amplitude, Macroscopic shear stress amplitude
) combination.
Predictions obtained through the elliptical curve method (E) were compared to
experimental observations, as well as to predictions obtained from adapted versions
of popular fatigue criteria, namely Findley (F), Matake (M), McDiarmid (McD),
Susmel and Lazzarin (SandL), Carpinteri and Spagnoli (CandS) and Papadopoulos (P).
The proposed model delivered predictions in fair agreement with experimental
observations and its predictive capability was seen to be the best among all the
considered criteria. Finally, a slight bias towards conservativeness was attenuated
with the introduction of an adjusting parameter, further improving the predictive
capability of the model.
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[en] COMPOSITE COMPONENTE CONTRIBUTION ON SEMI-RIGID JOINT RESPONSE / [pt] CONTRIBUIÇÃO DAS COMPONENTES MISTAS EM LIGAÇÕES SEMI-RÍGIDASFERNANDO BUSATO RAMIRES 06 June 2013 (has links)
[pt] As ligações viga-pilar desempenham uma função fundamental para a
determinação do comportamento real de estruturas de aço e mistas. Portanto
torna-se necessária uma avaliação muito criteriosa das reais características
geométricas e mecânicas destas ligações, substituindo as tradicionais
considerações idealizadas, rígida e flexível, pela modelagem semi-rígida em aço
ou mista. Com a intenção de dar continuidade do estudo sobre ligações semirígidas
em aço e desenvolver um estudo sobre as ligações semi-rígidas mistas,
inicialmente foi realizada uma revisão bibliográfica destes assuntos apresentando
os parâmetros a serem desenvolvidos nesta pesquisa. Foi implementado
computacionalmente um sistema de análise e dimensionamento capaz de avaliar o
comportamento estrutural destas ligações a partir da informação das propriedades
geométricas de ligações viga-pilar executadas com placa de extremidade em aço e
mistas, produzindo uma base de dados para um projeto estrutural mais seguro. Um
projeto experimental foi desenvolvido para avaliar o caminho de transmissão de
esforços, através de modelos experimentais de laboratório, na forma de ensaios
pull-out modificados, adaptando-se este ensaio para regiões de momento negativo,
onde a laje de concreto se encontra fissurada, obtendo um ensaio capaz de
produzir resultados que contribuam com o desenvolvimento da pesquisa de
ligações semi-rígidas em aço e mistas. / [en] The beam-column connections play a key role in determining the actual
behavior of steel and composite structures. Therefore it is necessary a very careful
assessment of the real geometrical and mechanical characteristics of these joints,
replacing the traditional idealized considerations, rigid and flexible for modeling
semi-rigid steel or composite. With the intention of continuing the study of semirigid
connections in steel and develop a study on the semi-rigid composite
connections, was initially performed a revision of startled presenting the
parameters to be developed in this research. We have implemented a
computational system analysis and design capable of evaluating the structural
behavior of these joints from the information of the geometric properties of beamcolumn
connection with end plate executed in steel and composited, producing a
database for a structural design safer. An experimental project was designed to
evaluate the path transmittance of efforts, through experimental models of
laboratory tests in the form of modified pull-out, adapting this test for regions of
negative moment, where the concrete slab is cracked, obtaining a test that can
produce results that contribute for the development of research of semi-rigid
connections in steel and composite.
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[pt] ESTUDO DE VIGAS DE AÇO COM ABERTURAS DE ALMA TIPO ALVEOLAR, LITZKA E VIGAS EXPANDIDAS EM ALTURA / [en] STUDY OF STEEL BEAMS WITH WEB OPENINGS INCLUDING CELLULAR, LITZKA AND DEPTH-EXPANDED BEAMSJORGE AUGUSTO WISSMANN 30 October 2017 (has links)
[pt] Estruturas cada vez mais esbeltas têm sido usadas para otimizar edifícios de grande porte e reduzir custos, inclui-se nisto o pé-direito das edificações e portanto a altura das vigas. Grandes vãos são cada vez mais comuns, principalmente quando se utiliza aço em edificações, gerando então amplos espaços de serviço em uma direção, mas obstáculos na outra pela continuidade das vigas. A utilização de aberturas na alma das vigas para passagem de tubulações de ar-condicionado, incêndio, etc., evita um acréscimo na altura. Em consequência há uma grande diminuição da capacidade resistente nestes elementos estruturais que
dependem diretamente da forma, do tamanho e da posição destas aberturas. A presente dissertação descreve alguns métodos construtivos de aberturas em almas de vigas de aço, cálculos de dimensionamentos e normas relacionadas. Alguns estudos numéricos com aplicações do método dos elementos finitos foram realizados investigando: angulação de aberturas hexagonais, vigas com três
aberturas nos terços médios, vigas casteladas (tipo Litzka, com quantidades diferentes de aberturas), vigas expandidas em altura e uma viga Litzka Expandida. Para tal, utilizou-se de seis perfis de uso prático e comparando-os entre estas alternativas descritas. A viga Litzka Expandida se destacou em resistência quando comparada com outros métodos de fabricação, como também pelo menor peso linear, praticidade na fabricação e posicionamento das aberturas. / [en] More slender structures are used in order to reduce costs, floors depht and floor to ceiling clear heights. Steel construction and composite construction for buildings often employs long spans for beams and girders, offering service room between beams in one direction only. The use of web openings for passage of
service ducts avoids increasing the depth of construction. Beams with web openings have reductions on flexural and shear resistances depending on the geometry, size and position of such openings on the beam. This dissertation presents some construction methods of beam web openings, analysis and design
recommendations, related standards and codes. Some numerical studies by the finite elements method were carried out and results are presented for: type of openings, number and spacing of openings, castelled beams (Litzka type and nonuniform distribution of openings) and expanded in depth beams. For this purpose, six commonly used profiles were used for testing the described web openings solutions. Some comparison results are presented. The Litzka type of web expanded beam presented the best performance in terms of strength, easy of fabrication and reduction of material costs.
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