Neste trabalho está apresentada uma alternativa para o cálculo do fator de concentração de tensões (FCT) em juntas tubulares soldadas do tipo Y. Redes Neurais Artificiais (RNA) foram utilizadas para representar a distribuição de tensões ao longo da junta tubular para os casos de carregamento força axial no plano e momento fletor no plano. As RNA podem aprender a partir de um conjunto de dados sem a necessidade de uma expressão matemática entre as variáveis dependentes e independentes; representa uma vantagem sobre o procedimento normalmente utilizado, ou seja, as equações paramétricas. O modelo proposto representa um avanço no projeto de juntas tubulares, uma vez que evita a necessidade de se conhecer uma expressão matemática para representar a distribuição de tensões na junta e fornece um método mais preciso para avaliar a distribuição de tensões ao longo da junta soldada. O conjunto de dados utilizado foi formado a partir de simulações numéricas das juntas soldadas através do MEF, nas quais foi considerada a geometria do cordão de solda. / An alternative approach to calculate stress concentration factors (SCF) in Y-type welded tubular joints is presented. Artificial Neural Networks (ANN) were used to represent the stress distribution along the tubular joints in both in-plane axial force and in-plane bending moment load cases. ANN can learn from a database without establishing a mathematical expression between dependent and independent variables, which is an advantage over the usual parametric equations approach. The proposed model represents an improvement in the tubular joints design, since it avoids the previous knowing of a mathematical expression to represent the stress distribution in the joint and provides an accurate method to evaluate the stress distribution along the welded fillet joint. The database herein used was completed with FE simulations of tubular joints which consider the geometry of the weld fillet.

Este trabalho apresenta um estudo sobre as estruturas metálicas espaciais abordando os seguintes aspectos: histórico e desenvolvimento, tipos, vantagens do sistema tridimensional e comportamento estrutural. Atenção especial é dispensada às tipologias de treliças espaciais mais comuns no Brasil, formadas por tubos circulares com variações de inércia nas extremidades. A influência da variação de inércia nas extremidades das barras no comportamento destes elementos isoladamente (resistência à compressão) e comportamento global da estrutura, foi estudada via elementos finitos. Descrevem-se vários sistemas de ligações patenteados utilizados em outros países e os comumente usados no Brasil. Apresentam-se resultados experimentais e teóricos de uma treliça espacial com dimensões em planta de 7,5 x 7,5 m. Na análise teórica foram considerados a variação de inércia nas barras e os efeitos da não linearidade geométrica. Analisou-se também, com as mesmas considerações anteriores, modelos de treliças espaciais de dimensões maiores que o modelo ensaiado. / This work presents a study of space steel structures including the following aspects: history and development, types, advantages of three-dimensional system and structural behaviour. It is given special attention to the most common types of space trusses in Brazil, composed of tubular sections bars with flattened ends. The influence of the variable stiffness on each element\'s behaviour (compressive strength) and on the global structural behaviour has been studied with the use of finite elements. Various patent connection systems used in other countries and those commonly used in Brazil are described. Experimental and theoretical results of a 7,5 m-long by 7,5 m-wide space truss are presented. In the theoretical analysis, variable stiffness and effects of geometrical non-linearity have been considered. Still applying the above considerations, larger space truss models have been also analysed.

Este trabalho apresenta um estudo sobre as estruturas espaciais em forma de cúpulas abordando os seguintes aspectos: histórico, desenvolvimento, descrição dos tipos mais utilizados, comportamento, análise e alguns aspectos de projeto e execução. Enfatizam-se as cúpulas constituídas por elementos tubulares com seção transversal circular e, em particular, as que necessitam da estampagem da extremidade de seus elementos para confecção do sistema de ligação. Descrevem-se vários sistemas de ligação utilizados em vários países e os utilizados no Brasil. A influência da variação de inércia causada pela estampagem das barras foi estudada via método dos elementos finitos com a devida modelagem da região afetada. A região modelada foi inserida em uma treliça espacial plana e seus resultados comparados com resultados experimentais desta estrutura. Apresentam-se também, os procedimentos básicos para elaboração do projeto de uma cúpula considerando as hipóteses utilizadas nos escritório de projeto, ou seja, comportamento elástico linear e nós rotulados. Para a mesma estrutura, um breve estudo sobre ruína progressiva, é apresentado. / This research presents a study about dome space structures about the following aspects: history, development, description of the more utilized types, behavior, analysis and some project and design aspects. It\'s emphasized the tubular element domes with circular section, particularly, those which need stamping at the end to wake the joint system. It\'s described many joint systems which are utilized in several countries and also in Brazil. The variable stiffness influence caused by the stamping on the bar ends was studied using the Finite Element Method by a suitable model of the affected region. The modeled region was inserted into a plane space truss and the analysis results were compared to the experimental values. It\'s also presented the basic procedures to dome project development, considering linear-static behavior. For the same model, a short study about failure downfall is presented.

A Faixa Paraguai é uma faixa de dobramentos neoproterozoicos ao sul do Cráton Amazônico. No Brasil, está, localizada nos estados de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul. Esta faixa tem sido alvo de constantes discussões sobre questões paleoambientais, paleoecológicas e evolutivas globais, uma vez que, em suas unidades ocorrem depósitos pós-glaciais marinoanos, as chamadas capas carbonáticas, típicas do inicio do Ediacarano, além de Cloudina lucianoi, fóssil índice do Ediacarano final, associado a outros metazoários. Nesta tese, foram estudados oito afloramentos: três pertencentes à Faixa Paraguai Sul- Formação Bocaina (FB) - Grupo Corumbá e cinco, à Faixa Paraguai Norte- Grupo Araras, sendo dois afloramentos na Formação Mirassol D\'Oeste (FMO), base do grupo e três afloramentos na Formação Nobres (FN), última formação do Grupo Araras. No total foram analisadas 73 amostras representativas de estromatólitos e 37 lâminas petrográficas de estromatólitos e rocha encaixante. Em três afloramentos, definidos como capas carbonáticas, a análise e a comparação entre a associação de estruturas tubulares e estromatólitos indicou que estas estruturas sedimentares são um importante marcador estratigráfico dos depósitos de capas carbonáticas Marinoanas. No entanto, as estruturas previamente descritas como tubulares no afloramento de Porto Morrinhos (FB), são interpretados aqui como estromatólitos colunares sem associação com os eventos do início do Ediacarano. Com a caracterização das associações de estromatólitos e estruturas tubulares nos afloramentos de Morraria do Sul e Forte de Coimbra, foi proposto, neste trabalho, que estes afloramentos não fazem parte da Formação Bocaina, e sim cronocorrelatos à Formação Mirassol D\'Oeste, no inicio do Ediacarano. O escape de fluidos foi considerado a explicação mais adequada para a origem das estruturas tubulares, corroborando alguns estudos originais. Neste sentido, é provável que o fluido tenha se originado do acúmulo de matéria orgânica nos estromatólitos. A comparação entre diferentes ocorrências de estruturas tubulares indicaram que estas possuem uma origem comum, porém, diferem em relação a sua história sedimentar. Em alguns ambientes, as estruturas tubulares eram espaços abertos na interface água-sedimento, enquanto que em outros eram espaços sem esse tipo de contato. A textura dos microbialitos de capas carbonáticas é composta por peloides amalgamados em grumos arredondados interpretados como restos micritizados de colônias cocooidais de cianobactérias. A alternância laminar observada na Pedreira Terconi pode ser relacionada a mudanças sazonais das comunidades dominantes. Os laminitos microbianos de capa carbonática formaram-se em plataformas bem iluminadas, calmas, abaixo do nível de ondas de tempestade, sem contribuição de siliciclásticos, concordante com o ambiente transgressivo proposto para o pós-glacial. A Formação Mirassol D\'Oeste, base do Grupo Araras, apresenta aproximadamente 10 metros de laminitos microbianos seguidos de camadas de megamarcas onduladas com lentes de megapelóides gerados pela ação de ondas de \"hypercanes\" que ocorreram durante a deposição das capas carbonáticasMarinoanas. Estes furações e a ação de ondas foram o motivo para o fim da deposição microbiana na Formação Mirassol D\'Oeste. Na Formação Nobres, última formação do Grupo Araras, foram identificados 15 níveis de estromatólitos, silicificados. A silicificação ocorreu durante a diagênese, obliterando em muitos níveis a laminação estromatolítica. Os estromatólitos da Formação Nobres foram divididos em quatro associações de morfotipos. A distribuição, desenvolvimento e abundância dos morfotipos foi regida por fatores sedimentológicos, devido a variações do nível do mar. O fim dos estromatóltios da Formação Nobres é concomitante com o fim da sedimentação carbonática do Grupo Araras. A evolução dos estromatólitos do Grupo Araras revelou uma variação nas formas e participação dos estromatólitos na composição litofaciológica desta plataforma carbonática. Na Formação Mirassol D\'Oeste, os estromatólitos são abundantes e considerados um dos principais componentes arquiteturais da plataforma carbonática, enquanto na Formação Nobres, apesar da alta frequência e variação de morfotipos dos estromatólitos, a contribuição na composição litofaciológica da plataforma carbonática é mínima. As variações de formas e abundância dos estromatólitos ao longo do Grupo Araras sugerem mudanças em relação importância dos microbialitos na composição das unidades estratigráficas, bem como a alteração nas condições de sedimentação do sistema deposicional -variação do nível do mar e influxo de siliciclásticos- do Grupo Araras. / The Paraguay Belt is a Neoproterozoic fold belt at the south of the Amazon Craton. In Brazil, the Paraguay belt is located in the states of Mato Grosso and Mato Grosso do Sul, central Brazil. The Paraguay Belt has been the subject of constant discussion of paleoenvironmental, paleoecological and evolutionary questions, since, in their units occur the Marinoan post-glacial deposits, the so called \"cap carbonates\", typical of the beginning of the Ediacaran, and Cloudina lucianoi, index fossil of the late Ediacaran, associated with other metazoans. In this thesis, eight outcrops were studied: three belonging to the Southern Paraguay Belt -Bocaina Formation (FB)-Corumbá Group and five outcrops belonging to the Northern Paraguay Belt- Araras Group, two outcrops in Mirassol D\'Oeste Formaton (FMO), the group\'s base and three outcrops in the Nobres Formation (FN), the last unit of the Araras Group. In total 73 representative samples of stromatolites and 37 thin sections of stromatolites and host rock were analyzed. In three outcrops, defined as cap carbonates, analysis and comparison of the tubestone structures and microbial laminites association indicated that these sedimentary structures are an important stratigraphic marker for the deposits of Marinoan cap carbonates. However, the tubular structures previously assigned as tubestone structures in Porto Morrinhos outcrop (FB) are interpreted here as columnar stromatolites unassociated with the events of the early Ediacaran.With the characterization of the tubestone-stromatolite association in the outcrops of Morraria do Sul and Forte de Coimbra, it was proposed in this study that these outcrops are not part of Bocaina Formation but are cronocorrelated to MirassolD\'Oeste Formation, at the beggining of the Ediacaran. The fluid escape was considered the most suitable explanation for the origin of tubestone structures, corroborating some original studies. Therefore, it is likely that the fluids had originated from the accumulation of organic matter in the stromatolites within the cap carbonates. The comparison between different occurrences of tubular structures indicated that they have a common origin, however, differ in their sedimentary history. In some environments, the tubular structures were open spaces in the water-sediment interface, while others were in areas the structures were without such contact. The texture of cap carbonate microbialites comprises peloids amalgamated into rounded microclots interpreted as micritization remains of cocooidal colonies of cyanobacteria. The laminar alternation observed in the quarry Terconi (Mirassol D\'Oeste Formation) may be related to seasonal changes of the dominant communities. The microbial laminites of the Marinoan cap carbonates formed in well-lit platforms, calm, below the level of storm waves, without contribution of siliciclastic, concordant with the transgressive environment proposed for the post-glacial. At the Mirassol D\'Oeste Formation, base of the Araras Group, approximately 10 meters of microbial laminites where described, covered by a packstone deposit of megaripple marks with megapeloid lenses generated by the action of wave \"hypercanes\" that occurred during the deposition of the Marinoan Cap Carbonates. These hypercanes and the wave action were the reason for the waning of microbial deposition in Mirassol D\'Oeste Formation. In the Nobres Formation, at the upper part of the Araras Group, 15 levels of silicified stromatolites were identified. The silicification occurred during late diagenesis, obliterating many portions of stromatolitic lamination. Stromatolites of Nobres Formation were divided into four morphotypes associations. The distribution, development and abundance of morphotypes was governed by sedimentological factors, due to sea level variations. The end of stromatolites in the Nobres Formation is concomitant with the end of carbonate sedimentation of the Araras Group. In Mirassol D\'Oeste Formation, stromatolites are plentiful and considered one of the major architectural components of the carbonate platform, while the Nobres Formation, despite the high frequency and morphotypes variation of stromatolites, the contribution in the litofaciological composition of carbonate platform is minimal. The variations of forms and the abundance of stromatolites along the Araras Group suggest changes regarding importance of microbialites in the composition of stratigraphic units as well as the change in the depositional system - variation in sedimentation conditions of the sea level and the influx of terrigenous in the Araras Group.

A Faixa Paraguai é uma faixa de dobramentos neoproterozoicos ao sul do Cráton Amazônico. No Brasil, está, localizada nos estados de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul. Esta faixa tem sido alvo de constantes discussões sobre questões paleoambientais, paleoecológicas e evolutivas globais, uma vez que, em suas unidades ocorrem depósitos pós-glaciais marinoanos, as chamadas capas carbonáticas, típicas do inicio do Ediacarano, além de Cloudina lucianoi, fóssil índice do Ediacarano final, associado a outros metazoários. Nesta tese, foram estudados oito afloramentos: três pertencentes à Faixa Paraguai Sul- Formação Bocaina (FB) - Grupo Corumbá e cinco, à Faixa Paraguai Norte- Grupo Araras, sendo dois afloramentos na Formação Mirassol D\'Oeste (FMO), base do grupo e três afloramentos na Formação Nobres (FN), última formação do Grupo Araras. No total foram analisadas 73 amostras representativas de estromatólitos e 37 lâminas petrográficas de estromatólitos e rocha encaixante. Em três afloramentos, definidos como capas carbonáticas, a análise e a comparação entre a associação de estruturas tubulares e estromatólitos indicou que estas estruturas sedimentares são um importante marcador estratigráfico dos depósitos de capas carbonáticas Marinoanas. No entanto, as estruturas previamente descritas como tubulares no afloramento de Porto Morrinhos (FB), são interpretados aqui como estromatólitos colunares sem associação com os eventos do início do Ediacarano. Com a caracterização das associações de estromatólitos e estruturas tubulares nos afloramentos de Morraria do Sul e Forte de Coimbra, foi proposto, neste trabalho, que estes afloramentos não fazem parte da Formação Bocaina, e sim cronocorrelatos à Formação Mirassol D\'Oeste, no inicio do Ediacarano. O escape de fluidos foi considerado a explicação mais adequada para a origem das estruturas tubulares, corroborando alguns estudos originais. Neste sentido, é provável que o fluido tenha se originado do acúmulo de matéria orgânica nos estromatólitos. A comparação entre diferentes ocorrências de estruturas tubulares indicaram que estas possuem uma origem comum, porém, diferem em relação a sua história sedimentar. Em alguns ambientes, as estruturas tubulares eram espaços abertos na interface água-sedimento, enquanto que em outros eram espaços sem esse tipo de contato. A textura dos microbialitos de capas carbonáticas é composta por peloides amalgamados em grumos arredondados interpretados como restos micritizados de colônias cocooidais de cianobactérias. A alternância laminar observada na Pedreira Terconi pode ser relacionada a mudanças sazonais das comunidades dominantes. Os laminitos microbianos de capa carbonática formaram-se em plataformas bem iluminadas, calmas, abaixo do nível de ondas de tempestade, sem contribuição de siliciclásticos, concordante com o ambiente transgressivo proposto para o pós-glacial. A Formação Mirassol D\'Oeste, base do Grupo Araras, apresenta aproximadamente 10 metros de laminitos microbianos seguidos de camadas de megamarcas onduladas com lentes de megapelóides gerados pela ação de ondas de \"hypercanes\" que ocorreram durante a deposição das capas carbonáticasMarinoanas. Estes furações e a ação de ondas foram o motivo para o fim da deposição microbiana na Formação Mirassol D\'Oeste. Na Formação Nobres, última formação do Grupo Araras, foram identificados 15 níveis de estromatólitos, silicificados. A silicificação ocorreu durante a diagênese, obliterando em muitos níveis a laminação estromatolítica. Os estromatólitos da Formação Nobres foram divididos em quatro associações de morfotipos. A distribuição, desenvolvimento e abundância dos morfotipos foi regida por fatores sedimentológicos, devido a variações do nível do mar. O fim dos estromatóltios da Formação Nobres é concomitante com o fim da sedimentação carbonática do Grupo Araras. A evolução dos estromatólitos do Grupo Araras revelou uma variação nas formas e participação dos estromatólitos na composição litofaciológica desta plataforma carbonática. Na Formação Mirassol D\'Oeste, os estromatólitos são abundantes e considerados um dos principais componentes arquiteturais da plataforma carbonática, enquanto na Formação Nobres, apesar da alta frequência e variação de morfotipos dos estromatólitos, a contribuição na composição litofaciológica da plataforma carbonática é mínima. As variações de formas e abundância dos estromatólitos ao longo do Grupo Araras sugerem mudanças em relação importância dos microbialitos na composição das unidades estratigráficas, bem como a alteração nas condições de sedimentação do sistema deposicional -variação do nível do mar e influxo de siliciclásticos- do Grupo Araras. / The Paraguay Belt is a Neoproterozoic fold belt at the south of the Amazon Craton. In Brazil, the Paraguay belt is located in the states of Mato Grosso and Mato Grosso do Sul, central Brazil. The Paraguay Belt has been the subject of constant discussion of paleoenvironmental, paleoecological and evolutionary questions, since, in their units occur the Marinoan post-glacial deposits, the so called \"cap carbonates\", typical of the beginning of the Ediacaran, and Cloudina lucianoi, index fossil of the late Ediacaran, associated with other metazoans. In this thesis, eight outcrops were studied: three belonging to the Southern Paraguay Belt -Bocaina Formation (FB)-Corumbá Group and five outcrops belonging to the Northern Paraguay Belt- Araras Group, two outcrops in Mirassol D\'Oeste Formaton (FMO), the group\'s base and three outcrops in the Nobres Formation (FN), the last unit of the Araras Group. In total 73 representative samples of stromatolites and 37 thin sections of stromatolites and host rock were analyzed. In three outcrops, defined as cap carbonates, analysis and comparison of the tubestone structures and microbial laminites association indicated that these sedimentary structures are an important stratigraphic marker for the deposits of Marinoan cap carbonates. However, the tubular structures previously assigned as tubestone structures in Porto Morrinhos outcrop (FB) are interpreted here as columnar stromatolites unassociated with the events of the early Ediacaran.With the characterization of the tubestone-stromatolite association in the outcrops of Morraria do Sul and Forte de Coimbra, it was proposed in this study that these outcrops are not part of Bocaina Formation but are cronocorrelated to MirassolD\'Oeste Formation, at the beggining of the Ediacaran. The fluid escape was considered the most suitable explanation for the origin of tubestone structures, corroborating some original studies. Therefore, it is likely that the fluids had originated from the accumulation of organic matter in the stromatolites within the cap carbonates. The comparison between different occurrences of tubular structures indicated that they have a common origin, however, differ in their sedimentary history. In some environments, the tubular structures were open spaces in the water-sediment interface, while others were in areas the structures were without such contact. The texture of cap carbonate microbialites comprises peloids amalgamated into rounded microclots interpreted as micritization remains of cocooidal colonies of cyanobacteria. The laminar alternation observed in the quarry Terconi (Mirassol D\'Oeste Formation) may be related to seasonal changes of the dominant communities. The microbial laminites of the Marinoan cap carbonates formed in well-lit platforms, calm, below the level of storm waves, without contribution of siliciclastic, concordant with the transgressive environment proposed for the post-glacial. At the Mirassol D\'Oeste Formation, base of the Araras Group, approximately 10 meters of microbial laminites where described, covered by a packstone deposit of megaripple marks with megapeloid lenses generated by the action of wave \"hypercanes\" that occurred during the deposition of the Marinoan Cap Carbonates. These hypercanes and the wave action were the reason for the waning of microbial deposition in Mirassol D\'Oeste Formation. In the Nobres Formation, at the upper part of the Araras Group, 15 levels of silicified stromatolites were identified. The silicification occurred during late diagenesis, obliterating many portions of stromatolitic lamination. Stromatolites of Nobres Formation were divided into four morphotypes associations. The distribution, development and abundance of morphotypes was governed by sedimentological factors, due to sea level variations. The end of stromatolites in the Nobres Formation is concomitant with the end of carbonate sedimentation of the Araras Group. In Mirassol D\'Oeste Formation, stromatolites are plentiful and considered one of the major architectural components of the carbonate platform, while the Nobres Formation, despite the high frequency and morphotypes variation of stromatolites, the contribution in the litofaciological composition of carbonate platform is minimal. The variations of forms and the abundance of stromatolites along the Araras Group suggest changes regarding importance of microbialites in the composition of stratigraphic units as well as the change in the depositional system - variation in sedimentation conditions of the sea level and the influx of terrigenous in the Araras Group.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Em virtude do elevado grau de desenvolvimento da tecnologia em sua produção, a utilização de perfis tubulares é grandemente difundida em países como, por exemplo, Canadá, Inglaterra, Alemanha e Holanda. A utilização de tais perfis no Brasil era bastante restrita, limitando-se a coberturas espaciais. Atualmente, a situação do mercado brasileiro começa a se alterar em decorrência do significativo aumento da oferta de perfis tubulares estruturais. Este trabalho apresenta uma análise de ligações tipo KK com perfis tubulares circulares (CHS), com o intuito de estabelecer um quadro comparativo entre as formulações analíticas de dimensionamento proposta pelo Eurocode 3 Parte 1.8, 2 edição do guia de projeto de ligações tubulares do CIDECT, ABNT NBR 16239:2013, pelas equações propostas por Paul e Kurobane e critérios de deformação limite. A calibração de um modelo foi feita com dados numéricos e experimentais. Para cada um dos tipos de ligações analisadas, desenvolveu-se um modelo em elementos finitos no programa Ansys. As não-linearidades física e geométrica foram incorporadas aos modelos, a fim de se mobilizar totalmente a capacidade resistente da ligação. A não-linearidade do material foi considerada com o uso do critério de plastificação de Von Mises através de uma lei constitutiva tensão versus deformação bilinear. A não-linearidade geométrica foi introduzida no modelo através da Formulação de Lagrange Atualizado considerando-se a previsão de grandes deformações de forma a permitir a redistribuição de carregamento na ligação após o escoamento inicial. Foi proposto um modelo de uma treliça espacial composta por perfis tubulares de seção circular para comparar os resultados de análises de uma ligação isolada e a resposta desta mesma ligação como parte de uma treliça em escala real. / Due to the high degree of development of the technology in its production, the use of tubular profiles is greatly widespread in countries such as Canada, England, Germany and Holland. The use of such profiles in Brazil was very restricted, being limited to spatial roofs. Currently, the situation in the Brazilian market begins to change as a result of the significant valeability increase of structural hollow sections. This work presents an analysis of KK connections with circular hollow sections. A comparison between the analytical design formulations proposed by Eurocode 3 Part 1.8, 2nd edition of the design guide of tubular joints of the CIDECT, Brazilian standard ABNT NBR 16239:2013, Paul and Kurobane equations and limit deformation criteria was performed. For each of the joints types analyzed, a finite element model was developed in ANSYS program. The developed model was calibrated against numerical and experimental results. The physical and geometrical non-linearities have been incorporated in the model to mobilize the joint full load capacity. The material nonlinearity was considered by Von Mises criteria through stress versus strain bilinear constitutive law. The geometric non-linearity was introduced in the model by the use of Lagrange Updated Formulation in order to consider the expected large deformation and to allow redistribution of load in the joint after the initial yielding. This work also proposes the modeling of a planar truss made of circular hollow section structures to establish a comparison between a single joint and the response of joint as a part of a full scale truss structure. The modeling of a spatial truss made of circular hollow section structures to establish a comparison between a single joint and the response of joint as a part of a full scale truss structure was proposed.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os perfis tubulares sem costura são largamente utilizados em diversos países, porém, no Brasil, o uso desses perfis na construção civil era bastante limitado, restringindo-se praticamente a coberturas espaciais. Considerando uma nova realidade para o uso de perfis tubulares, este trabalho apresenta uma análise de ligações tipo T com perfis tubulares quadrados (SHS) para o banzo e para o montante efetuada com base na norma europeia, Eurocode 3, no CIDECT, na NBR 16239:2013 e ISO 14346 através de um modelo em elementos finitos desenvolvido no programa Ansys. Verificou-se a influência do momento atuante no montante no comportamento global das ligações. As não-linearidades físicas e geométricas foram incorporadas aos modelos, a fim de se mobilizar totalmente a capacidade resistente desta ligação. A não-linearidade do material foi considerada através do critério de plastificação de von Mises através da lei constitutiva tensão versus deformação trilinear de forma a exibir um comportamento elasto-plástico com encruamento. A nãolinearidade geométrica foi introduzida no modelo através da Formulação de Lagrange Atualizado. Os resultados numéricos são avaliados para a ligação em estudo quanto aos modos de falha e a distribuição de tensões. A análise dos momentos resistentes obtidos em comparação com os resultados do modelo numérico, apresentou valores excessivamente a favor da segurança no cálculo utilizando as equações de dimensionamento. Um estudo para fatores de correção das equações de dimensionamento é proposto. / Seamless tubular sections are widely used in many countries, but in Brazil, the use of these profiles in construction is quite limited, being almost restricted to spatial trusses. Considering a new reality for the use of tubular profiles, this Dissertation presents an analysis of "T" joints with square hollow sections (SHS) for the chord and the brace based on the European standard, Eurocode 3, CIDECT Design Guide, NBR 16239:2013 and ISO 14346 through out a finite element model developed in ANSYS program. The main objective of the present investigation is to evaluate the influence of the bending moment over the joint global behavior. The physical and geometrical nonlinearities were incorporated into the models, in order to fully mobilize the joint global response. The nonlinearity of the material was considered by adopting the von Mises yield criteria with a material constitutive law with a multilinear stress versus strain curve associated to a elastic-plastic behavior with hardening. The geometric nonlinearity has been introduced into the model through Updated Lagrangian formulation. The numerical results were evaluated for studied joints in terms of the failure modes and stress distributions. The numerical results are evaluated for binding study on the modes of failure and the stress distribution. The analysis of the resistant moments obtained in comparison with the results of numerical model presented values for safety excessively calculated using equations sizing. A study for the correction equations scaling factors is proposed.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Em virtude do elevado grau de desenvolvimento da tecnologia em sua produção, a utilização de perfis tubulares é grandemente difundida em países como, por exemplo, Canadá, Inglaterra, Alemanha e Holanda. A utilização de tais perfis no Brasil era bastante restrita, limitando-se a coberturas espaciais. Atualmente, a situação do mercado brasileiro começa a se alterar em decorrência do significativo aumento da oferta de perfis tubulares estruturais. Este trabalho apresenta uma análise de ligações tipo KK com perfis tubulares circulares (CHS), com o intuito de estabelecer um quadro comparativo entre as formulações analíticas de dimensionamento proposta pelo Eurocode 3 Parte 1.8, 2 edição do guia de projeto de ligações tubulares do CIDECT, ABNT NBR 16239:2013, pelas equações propostas por Paul e Kurobane e critérios de deformação limite. A calibração de um modelo foi feita com dados numéricos e experimentais. Para cada um dos tipos de ligações analisadas, desenvolveu-se um modelo em elementos finitos no programa Ansys. As não-linearidades física e geométrica foram incorporadas aos modelos, a fim de se mobilizar totalmente a capacidade resistente da ligação. A não-linearidade do material foi considerada com o uso do critério de plastificação de Von Mises através de uma lei constitutiva tensão versus deformação bilinear. A não-linearidade geométrica foi introduzida no modelo através da Formulação de Lagrange Atualizado considerando-se a previsão de grandes deformações de forma a permitir a redistribuição de carregamento na ligação após o escoamento inicial. Foi proposto um modelo de uma treliça espacial composta por perfis tubulares de seção circular para comparar os resultados de análises de uma ligação isolada e a resposta desta mesma ligação como parte de uma treliça em escala real. / Due to the high degree of development of the technology in its production, the use of tubular profiles is greatly widespread in countries such as Canada, England, Germany and Holland. The use of such profiles in Brazil was very restricted, being limited to spatial roofs. Currently, the situation in the Brazilian market begins to change as a result of the significant valeability increase of structural hollow sections. This work presents an analysis of KK connections with circular hollow sections. A comparison between the analytical design formulations proposed by Eurocode 3 Part 1.8, 2nd edition of the design guide of tubular joints of the CIDECT, Brazilian standard ABNT NBR 16239:2013, Paul and Kurobane equations and limit deformation criteria was performed. For each of the joints types analyzed, a finite element model was developed in ANSYS program. The developed model was calibrated against numerical and experimental results. The physical and geometrical non-linearities have been incorporated in the model to mobilize the joint full load capacity. The material nonlinearity was considered by Von Mises criteria through stress versus strain bilinear constitutive law. The geometric non-linearity was introduced in the model by the use of Lagrange Updated Formulation in order to consider the expected large deformation and to allow redistribution of load in the joint after the initial yielding. This work also proposes the modeling of a planar truss made of circular hollow section structures to establish a comparison between a single joint and the response of joint as a part of a full scale truss structure. The modeling of a spatial truss made of circular hollow section structures to establish a comparison between a single joint and the response of joint as a part of a full scale truss structure was proposed.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os perfis tubulares sem costura são largamente utilizados em diversos países, porém, no Brasil, o uso desses perfis na construção civil era bastante limitado, restringindo-se praticamente a coberturas espaciais. Considerando uma nova realidade para o uso de perfis tubulares, este trabalho apresenta uma análise de ligações tipo T com perfis tubulares quadrados (SHS) para o banzo e para o montante efetuada com base na norma europeia, Eurocode 3, no CIDECT, na NBR 16239:2013 e ISO 14346 através de um modelo em elementos finitos desenvolvido no programa Ansys. Verificou-se a influência do momento atuante no montante no comportamento global das ligações. As não-linearidades físicas e geométricas foram incorporadas aos modelos, a fim de se mobilizar totalmente a capacidade resistente desta ligação. A não-linearidade do material foi considerada através do critério de plastificação de von Mises através da lei constitutiva tensão versus deformação trilinear de forma a exibir um comportamento elasto-plástico com encruamento. A nãolinearidade geométrica foi introduzida no modelo através da Formulação de Lagrange Atualizado. Os resultados numéricos são avaliados para a ligação em estudo quanto aos modos de falha e a distribuição de tensões. A análise dos momentos resistentes obtidos em comparação com os resultados do modelo numérico, apresentou valores excessivamente a favor da segurança no cálculo utilizando as equações de dimensionamento. Um estudo para fatores de correção das equações de dimensionamento é proposto. / Seamless tubular sections are widely used in many countries, but in Brazil, the use of these profiles in construction is quite limited, being almost restricted to spatial trusses. Considering a new reality for the use of tubular profiles, this Dissertation presents an analysis of "T" joints with square hollow sections (SHS) for the chord and the brace based on the European standard, Eurocode 3, CIDECT Design Guide, NBR 16239:2013 and ISO 14346 through out a finite element model developed in ANSYS program. The main objective of the present investigation is to evaluate the influence of the bending moment over the joint global behavior. The physical and geometrical nonlinearities were incorporated into the models, in order to fully mobilize the joint global response. The nonlinearity of the material was considered by adopting the von Mises yield criteria with a material constitutive law with a multilinear stress versus strain curve associated to a elastic-plastic behavior with hardening. The geometric nonlinearity has been introduced into the model through Updated Lagrangian formulation. The numerical results were evaluated for studied joints in terms of the failure modes and stress distributions. The numerical results are evaluated for binding study on the modes of failure and the stress distribution. The analysis of the resistant moments obtained in comparison with the results of numerical model presented values for safety excessively calculated using equations sizing. A study for the correction equations scaling factors is proposed.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os perfis tubulares sem costura são largamente utilizados em diversos países, porém, no Brasil, o uso desses perfis era bastante limitado, restringindo-se praticamente a coberturas espaciais. A situação do mercado brasileiro começou a se alterar em razão da maior oferta desses perfis proporcionada pelo início da produção pela V&M do BRASIL no ano de 2000, sendo assim diante da novidade da tecnologia, impõe-se a necessidade de divulgação e implementação do uso desse tipo de perfil, além de uma ampliação do número de trabalhos de pesquisa para melhor compreensão de seu comportamento estrutural. O presente trabalho apresenta uma análise paramétrica de ligações tipo KT e T, através da determinação da resistência última da ligação obtida pelo critério de deformação limite proposto por diversos pesquisadores, comparando os resultados com as prescrições do Eurocode 3, do Projeto de Norma Brasileira e do CIDECT. Adicionalmente procedeu-se na comparação do comportamento numérico global do nó de uma treliça, com a análise do comportamento numérico do nó isolado. As ligações objeto deste estudo são compostas por perfil tubular retangular (RHS) no banzo e perfis circulares (CHS) nas diagonais e montantes. Os modelos em elementos finitos, foram desenvolvidos no programa Ansys 12.0, as não-linearidades físicas e geométricas foram incorporadas aos modelos, a fim de se mobilizar totalmente a capacidade resistente da ligação. Concluiu-se entre outras coisas que. para o nó da treliça em estudo neste trabalho, o carregamento de projeto máximo permitido através do dimensionamento pelas normas fica a favor da segurança quando comparado com o critério de deformação limite. / The hollow section seamless are widely used in many countries, however, in Brazil, the use of these section was rather limited, being restricted to just the spatial roof. The situation of the Brazilian market began to change due to the increased supply of these section provided by the start of production by V&M do BRASIL in 2000, thus before the novelty of the technology, imposes the need to disseminate and implement the use of section type, and an increased number of research studies to better understand its structural behavior. This study presents a parametric analysis of joints type "KT" and "T", by determining the ultimate strength of the joint obtained by the criterion of deformation limit proposed by several researchers, comparing the results with the requirements of Eurocode 3, Project Brazilian Standard and CIDECT Additionally we proceeded to compare the behavior of the global node number of a truss, with the numerical analysis of the behavior of the isolated node. The joint object of this study are composed of rectangular hollow section (RHS) in the chord and circular hollow section (CHS) on the brace member. The finite element models were developed in the program Ansys 12.0. The non-linearities physical and geometric have been incorporated in the models, to mobilize the full load capacity of the joint. It was concluded among other things for the node of the truss studied in this work, the maximum allowable loading project through the design standards is to promote security when compared with the criterion limit of deformation.