Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-05-16T12:44:39Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4369778 bytes, checksum: 943a179da8c6006b97d3b36f02c0823b (MD5) / Approved for entry into archive by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-05-16T12:44:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4369778 bytes, checksum: 943a179da8c6006b97d3b36f02c0823b (MD5) / Approved for entry into archive by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-05-16T12:44:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4369778 bytes, checksum: 943a179da8c6006b97d3b36f02c0823b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-16T12:45:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4369778 bytes, checksum: 943a179da8c6006b97d3b36f02c0823b (MD5) Previous issue date: 2009-01-20 / Fundação para o Incremento da Pesquisa e do Aperfeiçoamento Industrial / As vigas mistas de aço e concreto têm sido amplamente empregadas em edifícios e pontes, havendo ampla investigação teórica e experimental a respeito da utilização de perfis laminados e soldados e conectores de cisalhamento compatíveis com esses perfis, como por exemplo, o conector tipo pino com cabeça (stud bolt) e perfil U laminado. No âmbito dos perfis formados a frio, a utilização do sistema misto ainda ́e incipiente, necessitando de investigações mais aprofundadas a respeito do comportamento estrutural e a adequação dos modelos de cálculo adotados para vigas mistas em perfis laminados e soldados. No Brasil, a ampla disponibilidade de aços planos tem impulsionado o emprego do sistema misto constituído por perfis formados a frio em edifícios de pequeno porte, porém, mediante concepções clássicas, o que não conduz a um aproveitamento mais racional do sistema. Neste trabalho foi investigado um sistema não-convencional de vigas mistas em perfil cartola leve preenchido com concreto, cuja conexão com a laje foi feita mediante duas soluções: conectores do tipo alça em barra chata soldados ao perfil e conectores do tipo alça em barra redonda soldados ao perfil. Foi feita avaliação do comportamento estrutural da conexão aço-concreto, via ensaios de cisalhamento direto (push-out tests), e ensaios em vigas mistas simplesmente apoiadas para avaliação da região de momento fletor positivo. Os conectores de cisalhamento apresentaram ductilidade e resistência compatíveis com as vigas mistas analisadas, e as respostas de rigidez e resistência à flexão para uma condição de interação completa comprovam que a hipótese de plastificação total da seção descreve com precisão o comportamento estrutural do sistema proposto. / The composite steel and concrete beams have been largely applied in buildings and bridges constructions, having also a large amount of theoretical and experimental investigations about the use of hot-rolled and welded shapes and shear connectors that are compatible with these members, as for an example, the stud bolt and channel connectors. In the cold-formed steel sections scope, the use of a composite steel and concrete solution is still premature, what makes necessary a higher degree of a structural behavior investigation and the adequacy of the theoretical solutions proposed, also for the composite steel and concrete hot-rolled and welded shapes. In Brazil, the high availability of steel sheets has pushed the employee of the composite system of cold-formed steel in small and mid-height buildings, however, because of classical conceptions, it doesn’t lead too a more rational use of the system. It was investigated in this work a non-conventional lightweight composite system formed by hat-shaped beams filled with concrete, witch connection with the slab was done by means of two solutions: arc-shaped connectors in flat bars welded too the section and arc-shaped connectors in round bars welded too the section. An analysis was conducted for evaluation of the structural behavior in the steel and concrete interface by push-out tests, and tests in simple two points supported beams for evaluation of the bending strength. The shear connectors showed ductility and resistance compatible with the analyzed composite beams and the stiffness and bending resistance responses for the given condition of full interaction showed that the full section plastification consideration describes with precision the structural behavior of the proposed system.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-08-06T14:21:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6349004 bytes, checksum: 5fc34621be24009902143537293add8e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-06T14:21:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6349004 bytes, checksum: 5fc34621be24009902143537293add8e (MD5) Previous issue date: 2018-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho compreende a realização de um estudo numérico-experimental do comportamento estrutural de 12 protótipos de perfis soldados com alma castelada sujeitos à flexão. Os objetivos específicos foram avaliar experimentalmente o desempenho estrutural de vigas casteladas soldadas susceptíveis à flambagem do montante de alma por cisalhamento (FMAV); avaliar a influência do método de fabricação das vigas casteladas soldadas nas imperfeições geométricas iniciais e comparar os resultados com os das vigas casteladas laminadas da literatura; e propor um modelo analítico para verificação do estado limite de FMAV. Dez das doze vigas ensaiadas falharam por FMAV. Uma das vigas falhou por formação de mecanismo Vierendeel e outra por ruptura da junta soldada no montante de alma. De acordo com os resultados obtidos no presente trabalho, observou-se que praticamente não existem diferenças entre o comportamento de vigas alveolares soldadas e laminadas. O programa experimental conduzido contribuiu para o estabelecimento de uma proposta de verificação ao modo de colapso por FMAV. Por fim, o modelo numérico utilizado para realização das análises numéricas prévias foi capaz de estimar satisfatoriamente a resposta estrutural dos modelos ensaiados. A coerência e correlação entre os resultados de modelos pares e entre os resultados experimentais e numéricos evidenciam rigor na execução dos procedimentos de análise. / This work comprises the execution of a numerical-experimental study of the structural behavior of 12 specimens of welded castellated beams subjected to bending. The specific objectives were to experimentally evaluate the structural performance of welded castellated beams susceptible to web-post buckling under vertical shear; to evaluate the influence of the manufacture method on the initial geometric imperfections by comparing the results with those in the literature from castellated beam specimens fabricated from hot rolled parent sections; and to propose an analytical model to verify the shear capacity of the web-post. Ten of the twelve specimens tested failed by web-post buckling. One of the specimens failed due to Vierendeel mechanism and another by rupture of the welded joint in the web-post. According to the results obtained in the present work, it was observed that there are practically no differences between the behavior of welded and hot rolled castellated beams. The experimental program conducted contributed to the establishment of an analytical model to verify the shear capacity of the web-post. Finally, the numerical analysis was able to appropriately estimate the structural response of the tested specimens. The consistency and correlation of results for identical models and between the experimental and numerical results show rigor in the execution of the analysis procedures.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-08-21T13:36:53Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6319408 bytes, checksum: 09ae7a4bb464f2d0b02f0c69c6d33ee9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-21T13:36:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6319408 bytes, checksum: 09ae7a4bb464f2d0b02f0c69c6d33ee9 (MD5) Previous issue date: 2018-02-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nas últimas duas décadas, avanços nas tecnologias de automação de corte e solda de aço tornaram novamente competitiva a fabricação de perfis alveolares de aço. Com esses elementos estruturais novamente disponíveis, e dado o seu grande apelo arquitetônico, tem-se observado o ressurgimento de um interesse crescente pela sua utilização. Assim, os perfis alveolares, que originalmente foram idealizados para serem utilizados como vigas, tem sido empregados sob novas condições de contorno e carregamento, tais como pilares e arcos, ainda não extensivamente estudadas. Neste trabalho, apresenta-se uma avaliação do comportamento de perfis castelados de aço sob o efeito de compressão axial, a partir de resultados obtidos de simulação numérica com modelos de elementos finitos desenvolvidos com o auxílio do software ABAQUS. A partir de uma análise comparativa de resultados numéricos e de resultados analíticos, obtidos com as formulações da ABNT NBR 8800:2008 e da EN 1993-1-1:2005, são propostos dois modelos semiempíricos que permitem estimar com boa aproximação a capacidade resistente de perfis alveolares à compressão axial. Estes modelos foram ajustados a partir da análise de regressão não-linear de resultados numéricos. Por fim, propõe-se um procedimento de cálculo, utilizando os modelos semiempíricos desenvolvidos, que pode ser utilizado em associação com a metodologia de cálculo vigente na ABNT NBR 8800:2008, e na EN 1993-1-1:2005 para a determinação da resistência à compressão axial de perfis castelados de aço. / In the last two decades, advances in steel cutting and welding automation technologies have made the steel castelatted beams manufacturing competitive again. With the availability of these structural elements again available, and given its great architectural appeal, there has been a resurgence of a growing interest in the use of them buildings in general. Thus, castellated beams, which were originally designed to be used as beams, have been used under new boundary conditions and loading configurations, such as columns and arches, not yet extensively studied. In this work, an evaluation of the behavior of steel castellated beams under the effect of axial compression is presented, based on results obtained from numerical simulation with finite element models developed with the aid of ABAQUS software. From a comparative analysis of numerical results and analytical results, obtained with the equations of ABNT NBR 8800:2008 and EN 1993-1-1: 2005, two semi-empirical models are proposed, allowing a good estimative of the resistant capacity of profiles to axial compression. These models were adjusted by means of non-linear regression analysis of numerical results. Finally, it is proposed a simple calculation procedure, using the semi-empirical developed models, that can be used in association with the current calculation methodology present in the Brazilian standard, ABNT NBR 8800:2008, and in the European standard, EN 1993-1-1:2005, for the determination of the design compressive strength of castellated beams.

Orientador: Mario Conrado Cavichia / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-17T02:27:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_RicharddeSouza_M.pdf: 1291779 bytes, checksum: 26580e60444e137ba7a6c55adc0f2828 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Grande parte da teoria estudada em engenharia civil é permeada de conceitos matemáticos; desde à geometria analítica, passando pela álgebra linear, pelo cálculo diferencial e integral. O estudo de aplicações de equações diferenciais ordinárias compõe o objetivo principal deste trabalho, centrando nossos exemplos na flexão de vigas. Este trabalho visa a confecção de um texto que auxilie no ensino de equações diferenciais em cursos de engenharia e arquitetura, descrevendo a relação existente entre conceitos puramente matemáticos e um tópico muito estudado quando da apresentação da fundamentação para a formação de um engenheiro ou arquiteto / Abstract: Much of the theory studied in civil engineering is fraught with mathematical concepts, since the analytic geometry, through linear algebra, the differential and integral calculus. The study of applications of ordinary differential equations comprise the main objective of this work by focusing our examples on the bending of beams. This paper aims to elaborate a text to aid in the teaching of differential equations in engineering and architecture, describing the relationship between purely mathematical concepts and a much studied topic when submitting the reasons for the formation of an engineer or architect / Mestrado / Matematica / Mestre em Matemática

Orientador: Aloisio Ernesto Assan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-21T14:32:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soriano_Julio_M.pdf: 2636023 bytes, checksum: 766ac59fe762c572aece3f1447b7687c (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Resultados experimentais de vigas em Concreto de Alta Resistência são confrontados com aproximações numéricas resultantes do programa ROOF, o qual sofreu alterações em algumas de suas rotinas de cálculo para representar o comportamento desse material. Algumas relações constitutivas indicadas por pesquisadores do CAR foram apreciadas e empregadas nesse trabalho. Aplica-se o método dos elementos finitos considerando-se a não-linearidade do material e resolução do sistema pelo método iterativo de Newton-Raphson. Para para incremento de carga obtém-se como resultados delocamentos, tensões e deformações ao concreto e do aço, bem como informações concementes ao processo de fissuração. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Test results for high-strength concrete beams are compared with numerical values obtained with the computer code ROOF. Some routines of this finite element code were adapted to represent the behavior of such material. Constitutive relationships proposed by several investigators of the high-strength concrete properties were analized and employed in this work. The finite element method was used taking into account the nonlinear material behavior of the concrete. The solution of the nonlinear problem was performed using the Newton-Raphson technique. For each load increment information concemed with displacements, stresses and strains in concrete and steel points are available as well as the distribution of the cracking along the beam length. ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Fernando Iguti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T15:21:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PerdaoJunior_Paschoal_D.pdf: 23163286 bytes, checksum: e406dddef61cc3954cd4692126c00781 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este trabalho trata de expor detalhadamente, passo a passo, todos os requisitos necessários à utilização de B-splines como funções de forma, dentro do método dos elementos finitos, para aproximar a solução de estruturas de Barras, Vigas e Placas Finas. Característica à própria essência das B-splines, a suavidade, proporcionada pela continuidade 'C IND. 2¿ desses polinômios cúbicos, fornece todo um conceito de "robustez" a essas funções de aproximação, aumentando a precisão e a rapidez de convergência dos resultados obtidos. Uma etapa importante do presente trabalho é a introdução de nós auxiliares adicionais na definição das B-Splines próximas ao contorno das estruturas. Na formulação utilizada, o emprego de nós auxiliares, e a inclusão do quarto trecho polinomial de uma Spline cúbica nos elementos de extremidade vem a garantir a completude do espaço de aproximação. Estes nós auxiliares proporcionaram mais um grau de liberdade aos nós posicionados junto ao contorno da discretização. Este grau de liberdade adicional permite através de uma operação matricial a transformação das incógnitas do problema, de coeficientes das B-Splines para grandezas físicas, viabilizando a inclusão das condições de contorno físicas na formulação. Este procedimento é um avanço em relação às formulações reportadas na literatura, onde um "ajuste" nas B-Splines próximas ao contorno é realizado. Diversos exemplos numéricos, tanto em estruturas unidimensionais como em placas finas mostram a eficiência da formulação apresentada / Abstract: The present Thesis is a step by step formulation for the use of B-splines Functions in the Finite Element Method to approximate de solution of Bars, Beams and Thin Plates structures. The smooth character of the B-Splines given by the 'C IND. 2¿ continuity of these cubic polynomials provides a robust frame to the trial functions, increasing thus convergence and precision of the solutions. One important contribution of this work is the addition of auxiliary nodes in the definition of the B-Splines in the vicinity of the structure boundaries. These auxiliary nodes allow the inclusion of a fourth polynomial term in the interpolation of Spline elements close to the boundaries, which garantees the completness of the approximation spaces. The auxiliary spline nodes also permits the introduction of an extra physical degree of freedom at the boundaries of the structures. This additional degree of freedom, together with a coordinate transformation, allow the system equation to be written in terms of the physical boundary quantities. This procedure is an improvement, when compared to other formulations, which require a modification in the Spline functions near the boundaries, to account for the correct boundary conditions. Numerical examples for one- and two-dimensional structures show the efficiency and accuracy of the proposed methodologies / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Armando Lopes Moreno Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-09T12:01:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_GisleivaCristinadosSantos_D.pdf: 9676198 bytes, checksum: 6f28d18a55afcf5c62971fee0c859d1e (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A utilização do bambu como elemento estrutural vem sendo estudada há dezenas de anos, apresentando excelentes resultados em relação às suas características físicas e mecânicas. Assim, alguns pesquisadores iniciaram nas últimas décadas estudos para viabilizar a aplicação do bambu como armadura em elementos de concreto. Neste sentido, este trabalho pretende apresentar soluções ao principal problema de utilização do bambu como armadura em elementos estruturais de concreto, um modelo de dimensionamento eficaz, determinado os Estados limites últimos e de utilização. Para tanto, escolheu-se a espécie de bambu Dendrocalamus giganteus (Gigante) devido suas dimensões e fácil obtenção em todo território do Brasil. Os colmos de bambu foram divididos em taliscas com seção transversal de 2 x 1 cm (largura x espessura). Em seguida, realizaram-se ensaios de caracterização física e mecânica, de acordo com procedimentos existentes na literatura e propostos neste trabalho. A partir dos resultados destes ensaios e dados propostos por FERREIRA (2002), foi realizado o dimensionamento teórico seguindo os procedimentos da NBR 6118 (2003). Para tanto, foi considerado o Estádio II, considerando-se como Estado limite último a deformação última do bambu igual a 2,0 ¿ e o encurtamento último do concreto igual a 3,5 ¿. Já para o Estado limite de utilização, foi determinada a força cortante máxima e o deslocamento vertical máximo. Foram confeccionadas 6 vigas com armadura longitudinal de taliscas de bambu retas e dobradas sem tratamento para melhorar a aderência. Os resultados indicaram possibilidades na utilização de taliscas de bambu como armadura em vigas de concreto, havendo a necessidade dos cálculos serem realizados conforme o Estádio II. A utilização da armadura de bambu dobrada proporcionou uma melhor distribuição das fissuras e conseqüentemente, uma melhor ancoragem da armadura / Abstract: The use of bamboo as a structural element has been studied for some years, presenting excellent results relating to its physical and mechanical characteristics. Therefore, some researches began in last decade¿s studies to apply bamboo as reinforcement in concrete elements. In this sense, this work has intended to present solutions to most common problem in the application of bamboo in structural concrete elements: an efficient calculus procedure, obtaining the limit states. Thus, it was chosen de Dendrocalamus giganteus specie because it¿s easy to find this specimen in Brazil and because of its dimensions. The bamboo caulis were cut in strips with 2 x1 cm cross section. Then it was realized physical and mechanical characterization tests, in accordance to literature proceedings ant methods proposed in this work. From this tests results and according to FERREIRA (2002), it was conducted the theorical calculus respecting NBR 6118 (2003). It was considered second state, determining as an ultimate limit state the ultimate deformation of the bamboo equal to 2,0¿. For the service limit state it was determined the maximum vertical displacement. It was constructed six beams with longitudinal reinforcement of bamboo strips without adherence treatment and without stirrups. Three of this beams had its strips bent. The results indicate the possibilities in the use of bamboo strips as reinforcement of concrete beams, following second state. The use of bent strips provided a better distribution of the cracks and consequently a better anchorage of the reinforcement / Doutorado / Arquitetura e Construção / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Nilson Tadeu Mascia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-09T14:29:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Forti_NadiaCazarimdaSilva_M.pdf: 2737779 bytes, checksum: ef0859d0c54102ccc7c7df3f3e38f2b0 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O desenvolvimento tecnológico do projeto em estruturas de madeira permitiu melhorar o conhecimento de suas propriedades mecânicas e dos sistemas de conexões em estruturas. Estruturas mistas de madeira com concreto ou aço e os reforços do material com fibras de polímeros estruturais passaram a ser realidade. As estruturas mistas, constituídas por materiais de diferentes propriedades mecânicas associados, são uma solução alternativa às estruturas de uso corrente na construção civil. Essa medida busca obter redução de custos de construção, mantendo também a segurança estrutural, com um desempenho arquitetônico e ambiental vantajoso. A integração de uma estrutura mista deve-se, em geral, à eficiência do sistema de ligação, podendo ser do tipo rígido ou flexível. Esse sistema é responsável por transmitir a força de cisalhamento longitudinal na interface dos dois materiais combinados ao longo do comprimento da viga e também, impedir o desprendimento vertical dos mesmos. Esta pesquisa contribui para a análise do comportamento mecânico de vigas mistas de três maneiras: via programa de elementos finitos bidimensionais, via resolução analítica das equações de equilíbrio e via a equação do princípio dos trabalhos virtuais. A última abordagem foi concebida a partir de pesquisas de teoria das estruturas, expandindo seus conceitos para vigas mistas. A formulação proposta satisfaz as equações de equilíbrio mostrando-se consistente e seus resultados são condizentes com dados experimentais. Essa formulação pode ser facilmente integrada a códigos de elementos finitos requerendo apenas elementos unidimensionais / Abstract: The technologycal development of the design in wood structures has improved the knowledge of the material mechanical properties and the connection systems applied to structures. Composite structures of wood with concrete or steel and structural reinforcement using polymer fibers have become a reality. These structures, constituted by associating materials with different mechanical properties are an alternative solution for current using structures in civil construction. This arrangement aims at obtaining a reduction of construction costs also maintaing the structural safety with advantageous environmental and architectural performance. The integration of a composite structure is, in general, due to the efficiency of the connection system that can be rigid or flexible type. This system is responsible to transfer the longitudinal shear force on the interface of the associated materials along the beam length and to avoid the vertical detachment of them as well. This research contributes to the analysis of the mechanical performance of the composite beams in three ways: bidimensional finite element program, analytical solution of the equilibrium equations and virtual work principle equation via. The last approach was conceived from structural theory researches, expanding their concepts for composite beams. The proposal formulation fulfils the equilibrium equation showing to be consistent and the results fit with the experimental data. This formulation can be easily integrated to a finite element procedure requiring unidimensional elements only / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Nilson Tadeu Mascia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T20:02:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gagliardo_DeboraPierini_M.pdf: 2748592 bytes, checksum: 3f4f2274fa55f9b27f8663ca912c32fc (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: As estruturas sanduíche têm despertado grande interesse e já estão bastante difundidas em diversos segmentos industriais, sendo suas principais utilizações nas indústrias aeroespacial, militar, naval e civil. Este fato se deve à sua propriedade de combinar alta rigidez à flexão e baixo peso, resultando em uma estrutura muito eficiente. Neste sentido, a análise e cálculo das estruturas sanduíche são de extrema importância no desenvolvimento de projetos de aplicação do mesmo. Neste trabalho, foram analisados os critérios de falha dos painéis, bem como os materiais e suas propriedades mecânicas, considerando as alterações e considerações que devem ser feitas nos projetos de acordo com as características do material. Na parte final dessa pesquisa, são apresentadas a teoria de cálculo e a rotina para elaboração de projetos relacionados com a construção civil utilizando as estruturas sanduíche, com ênfase em estruturas planas, tais como vigas e placas. Por fim emprega-se uma ferramenta, planilha eletrônica, para analisar e avaliar a aplicação de diversos materiais de construção em estruturas sanduíche. / Abstract: The sandwich structures have aroused great interest and have already been very widespread in several branches in industries, such as in the aerospace, military, naval and civil construction industries. This is due to their property to combine both high bending rigidity and the low weight, resulting in a very efficient structure. Thus, the analysis and also the calculation of sandwich structures are very important in developing the application projects. In this work, it was reviewed the failure criteria of the panels, as well as the materials and their mechanical properties, considering the changes and considerations that have to be performed in the project in accordance with the characteristics of the material. At the final part of this research, the theory of calculation and also the routine for development projects related with the civil construction using the sandwich structures are presented, with emphasis on flat structures, such as beams and plates. Finally employs is a tool, spreadsheet, to analyse and evaluate the implementation of various building materials in sandwich structures. / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Vilma Franca Monteiro.pdf: 2260410 bytes, checksum: f8bcbca2598f2aaf7b700c53a7bae20c (MD5) Previous issue date: 2007-09-28 / This work deals with theoretical and experimental study of timber beams and timber/cold formed steel plates composed beams, submitted to the bending. A combination of different materials aims to the exploitation the advantages of each material, of manner to have a viable set, in constructive terms, structural and economic. For the accomplish of the research, three beams wooden with dimensions 40mm x 120mm x 1050mm, six hardened beams wooden in the superior face with metallic profile in the dimensions 50mm x 25mm x 2mm and six beams of wooden stiffeners in faces inferior and superior with the same profile metallic had been assayed. The spacing between the connectors had been of 100mm, 200mm and 300mm. With the objective to supply given necessary the sizing, a theoretical formularization for the determination of the internal moment and for the estimative of the deflection was presented. For this, the mechanical properties of the wood, the steel and the connectors had been determined. With the results of the assays of characterization of the materials, the simple and mixing beams had been assayed to the bending, for reading of the deformations and maximum vertical displacements of the landslide in the extremities inferior and superior. Such values had been gotten by means of electric strain gauges and comparing clocks. They had been determined still: the tensions in the elements of the beams and the curves load versus displacement. It was observed that, in relation to the wooden simple beam, it had average increase at the ultimate load, for the beams with parts hardened in the compressed face, of 20%, and of 49 when placed stiffeners in the faces compressed and tensioned. In the value of the deflections it had average reduction of 15% when used stiffener in the superior face and of 49% in the parts with stiffeners in the faces was used compressed and tension. The biggest reduction in the deflections happened in the parts with lesser spacing between connectors, indicating that the influence of the interaction is bigger in relation to the displacements that in relation to the bending moment. In stress distribution diagram in the transversal sections it was adopted, in all the cases, the triangular form for the wood and for the profile it was adopted a rectangular form. It was obtained results that differ from the experimental values in 17% for the simple beams, in 16% for the parts hardened with profile in superior face and 21% for the parts hardened with profile in the faces upper/lower indicating that the formularization proposal can be applied with safety. In the calculation of the deflections the geometric properties of the mixing section, in elastic regimen, had been gotten with the homogenized section. An equation for the determination ofthe factor of correction of the estimated deflection, for the studied cases is presented. / Este trabalho trata de estudo teórico e experimental de vigas de madeira e vigas mistas, compostas de madeira e chapa dobrada, submetidas à flexão simples. A combinação de materiais diferentes visa ao aproveitamento das vantagens de cada material, de forma a se ter um conjunto viável, em termos construtivos, estruturais e econômicos. Para a efetivação da pesquisa, foram ensaiadas três vigas de madeira com dimensões aproximadas de 40mm x 120mm x 1050mm, seis vigas de madeira enrijecidas na face superior com perfil de chapa dobrada em U, nas dimensões 50mm x 25mm x 2mm e seis vigas de madeira enrijecidas nas faces inferior e superior, com o mesmo perfil metálico. Os espaçamentos entre os conectores foram de 100mm, 200mm e 300mm. Com o objetivo de fornecer dados necessários para o dimensionamento, foi apresentada uma formulação teórica para a determinação do momento interno e para a estimativa das flechas. Para tanto, foram determinadas as propriedades mecânicas da madeira, do aço e dos conectores. De posse dos resultados dos ensaios de caracterização dos materiais, foram ensaiadas à flexão as vigas simples e mistas, para leitura das deformações e deslocamentos verticais máximos e do deslizamento nas extremidades inferior e superior. Tais valores foram obtidos por meio de extensômetros elétricos e relógios comparadores. Determinaram-se ainda as tensões nos elementos das vigas e as curvas força x deslocamento. Observou-se que, em relação à viga simples de madeira, houve aumento médio no valor da força de ruptura, para as peças enrijecidas na parte comprimida, de 20%, e de 49% quando colocados enrijecedores nas faces comprimida e tracionada. No valor das flechas houve redução média de 15% quando se utilizou enrijecedor na face superior e de 49% nas peças com enrijecedores nas faces comprimida e tracionada. A maior redução nas flechas aconteceu nas peças com espaçamento menor entre onectores, indicando que a influência da interação é maior em relação aos deslocamentos do que em relação ao momento fletor. No diagrama de distribuição das tensões nas seções transversais adotou-se, em todos os casos, a forma triangular para a madeira e retangular para o perfil e chegou-se a resultados que diferem dos valores experimentais em 17% para as vigas simples, 16% para as peças enrijecidas com perfil na face superior e 21% para as peças enrijecidas com perfil nas faces superior e inferior indicando que a formulação proposta pode ser aplicada com segurança. No cálculo das flechas, as propriedades geométricas da seção mista, em regime elástico, foram obtidas com a seção homogeneizada. Apresenta-se uma equação para a determinação do fator de correção da flecha estimada, para os casos onde houve enrijecimento.