Fundamentalmente, o presente trabalho faz uma análise elástica linear de pontes ou vigas curvas assimétricas de seção transversal aberta e de parede fina, com propriedades físicas, geométricas e raio de curvatura constantes ao longo do eixo baricêntrico. Para tanto, utilizaram-se as equações diferenciais de VLASOV considerando o acoplamento entre as deformações nas direções vertical, transversal, axial de torcão nal. Na solução do sistema de quatro equações com derivadas parciais foi utilizado um apropriado método numérico de integração (Diferenças Finitas Centrais). A análise divide-se, basicamente, em dois tipos: análise DINÂMICA e ESTATICA. Ambas são utilizadas também na determinação do coeficiente de impacto (C.M.D.). A primeira refere-se tanto na determinação das características dinâmicas básicas (frequências naturais e respectivos modos de vibração), como também na determinação da resposta dinâmica da viga, em tensões e deformações, para cargas móveis arbitrárias. Vigas com qualquer combinação das condições de contorno, incluindo bordos rotulados e engastados nas três direções de flexão e na torção, são consideradas. 0s resultados da análise teórica, obtidos pela aplicação de programas computacionais implementados em microcomputador (análise estática) e no computador B-6700 (análise dinâmica), são comparados tanto com os da bibliografia técnica como também com resultados experimentais, apresentando boa correlação. / This work deals with linear analysis of nonsyrmetric curved thin-walled bridges ar beams with open cross section, with physical properties, geometry and radius of curvature constant along the centroidal axis. VLASOV differential equations where used, considering the coupling between deformations along the vertical, transversal, axial and torsional directions. The central finite difference method was used to solve, the system of four partial differential equations. Basically two analyses were performed: DINAMIC and STATIC. Both were also used to obtain the imgact coeficcient (C.M.D.). The first analysis refers to the determination of the basic dynamic characteristics (natural frequency and vibration modes), and the determination of the dynamic response of the beam, in streases and deformations, for arbitrary mobile loads. Beams with any combination of the boundary conditions, including pinned or fixed ends on the Three directions of torsion and bending were considered. A comparison between the results of the theoretical analysis, produced by computer programs implemented in a microcomputer (for the static analysis) and computer E-6700 (for the dynamic analysis), and the ones given in the referentes and also obtained experimentally showed a good correlation.

É realizado um estudo da dinâmica de vigas segmentadas aplicáveis em microscopia de força atômica (AFM), utilizando os modelos de Euler-Bernoulli e de Timoshenko e uma metodologia introduzida na literatura para vigas segmentadas do tipo Euler-Bernoulli e de vigas uniformes do tipo Timoshenko com uso da resposta impulso distribuída e de respostas fundamentais concentradas. Um estudo da análise modal é realizado com modelos de vigas que incluem materiais piezoelétricos de uso em microscopia de força atômica. São assumidas condições de compatibilidade referentes ao deslocamento, rotação, momento fletor e cisalhamento nos pontos de descontinuidade. É observado que as frequências e os modos de vibração da viga segmentada são sensívieis às descontinuidades nos materiais e na geometria. Na obtenção de respostas forçadas, o método de Galerkin é utilizado para aproximar a resposta impulso distribuída com o uso de autofunções que satisfazem a propriedade dos modos normais. Apresentam-se resultados referentes a vigas bi e trissegmentadas, considerando parâmetros numéricos de teste e usados para vigas em AFM com materiais piezoelétricos. Os resultados modais obtidos neste trabalho são próximos daqueles encontrados na literatura. Vibrações forçadas foram obtidas considerando forçantes do tipo harmônico no tempo e com amplitude espacial dos tipos constante, concentrado e pulso. / This work studies the dynamics of multispan beams used in atomic force microscopy (AFM), considering the models of Euler-Bernoulli and Timoshenko, and applying the methodology introduced in the literature for Euler-Bernoulli segmented beams and uniform Timoshenko beams with the use of distributed impulse responses and concentrated fundamental responses. A study of modal analysis is performed with models of segmented beams, including piezoelectric materials of use in atomic force microscopy. We considered compatibility conditions with respect to the displacement, slope, flexure moment and shear at the points of discontinuity. It is observed that the frequencies and vibrating modes of the segmented beam are sensitive to material and geometric discontinuities. For obtaining forced responses, the Galerkin method is used to approximate the distributed impulse response with eigenfunctions that satisfy the normal mode property. We present results for the bi and tri segmented beams considering numerical testing and those employed for beams in AFM with piezoelectric materials. The modal results obtained in this work are close to those found in the literature. Forced responses were obtained by considering harmonic excitations with spatial amplitude for constant, localized and pulse types.

Este trabalho apresenta uma metodologia para uniformizar a confiabilidade, no dominio de um estado limite, através da adoção de procedimentos de correção dos conhecidos coeficientes de resistência. São apresentados os metodos de confiabilidade estrutural. O método de simulação numérica de Monte Carlo com amostragem por importância adaptativa é apresentado em detalhe. Como introdução teórica aos problema da confiabilidade em normas, é apresentada uma revisão da metodologia vigente para a determinação dos coeficientes de segurança atualmente utilizados. É mostrada uma análise da variabilidade da confiabilidade para um mesmo estado limite. É apresentada a variação da confiabilidade para o estado limite de flexão, para perfis "I" soldado, segundo a Norma Brasileira de Estruturas Metalicas, NBR 8800. / This study presents a methodology towards a uniform reliability in a limit state domain by adopting correction procedures for the strength factors. Structural reliability methods are presented Monte Carlo numerical simulation method with adaptive importante sampling is also detailed. Current methodology to determine safety factors is reviewed in order to provide a theoretical baisis on reliability problems. The variation on the reliabiltty for the same limit state is analysed. This variation on th reliability is presented for "I" cross sections in a flexure limit state, according to the brazilian code for steel structures (NBR 8800)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:39:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 324566.pdf: 6863695 bytes, checksum: 2d263ff247c94a10fa080f6ef8332bd1 (MD5) Previous issue date: 2013 / Nesta pesquisa realizou-se um estudo numérico sobre a influência da flexibilidade de vigas de apoio na resposta estática e dinâmica de tabuleiros formados por lajes maciças e vigas de concreto armado, em regime elástico-linear. Na resposta estática, é realizada a avaliação da variação de momentos fletores, da área de aço, do detalhamento das armaduras e das flechas das lajes e vigas, em função da relação entre a flexibilidade da laje e da viga. A avaliação da resposta dinâmica é realizada em vibração livre não amortecida, pela qual se obtêm os modos de vibração e os valores das frequências naturais que são comparados com os limites da NBR 6118:2007. Para a análise integrada de pisos de concreto armado constituídos por lajes maciças apoiadas em vigas flexíveis, utilizaram-se o método numérico de Analogia de Grelha (AG) e o Método dos Elementos Finitos (MEF). O procedimento manual de cálculo de lajes, através de tabelas, é utilizado como um procedimento inicial para determinação de flechas e momentos fletores das lajes e também serve de base para a verificação dos modelos mais complexos. Os resultados desta pesquisa mostram que tanto a resposta estática, quanto a resposta dinâmica, do tabuleiro podem apresentar grande variação devido à alteração da relação entre rigidez à flexão das lajes e vigas de bordo. <b> / Abstract: In this research was realized a numerical study about influence of the flexibility of support beams in static and dynamic response of floors made of solid slabs and beams of reinforced concrete, in linear elastic regime. In static response is evaluated the variation of bending moments, area of steel, reinforcement detailing, and arrows of slabs and beams, depending on the relationship between the flexibility of the slab and beam. The evaluation of dynamic response is performed in free undamped vibration, which obtains the vibration modes and the values of natural frequencies, which are compared with the limits of NBR 6118:2007. For the integrated analysis of concrete floors, made of solid slabs supported on flexible beams, was used the numerical method of Analogy of plane Grids (AG) and the Finite Element Method (FEM). The manual procedure for calculating of slabs, through tables, is used as an initial procedure for determining arrows and bending moments of the slabs, and also provides the basis for the verification of models more complex. The research results show that both the static response as the dynamic response of the pavement, may show large variation due to the change in the relationship between bending stiffness of slabs and beams aboard.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-17T16:41:35Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 11595608 bytes, checksum: 86d6725caf2e19a49cf5411f705f0194 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-17T16:41:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 11595608 bytes, checksum: 86d6725caf2e19a49cf5411f705f0194 (MD5) Previous issue date: 2016-08-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nos filtimos anos Varios conectores de cisalhamento em chapa continua Vém sendo estudados, notadamente aqueles em que o mecanismo resistente é baseado no efeito de pino (cisalhamento duplo do concreto que preenche as aberturas no conector). Um desses conectores é o Crestbond, desenvolvido por pesquisadores da UFV e da UFMG. Neste trabalho apresenta-se uma simulacao numérica de Vigas mistas de aco e concreto com conector Crestbond com modelos de elementos finitos. O comportamento estrutural do Crestbond é influenciado por diversos parametros, tendo sido avaliado inicialmente por meio de ensaios tipo push-out. Com 0 presente trabalho se avanca no estudo do comportamento mecanico desse conector em Vigas mistas. Diversas configuracoes de Vigas mistas com Crestbond foram simuladas numericamente, estudando-se as influéncias da espessura do conector, da taxa de armadura na laje, da resisténcia do concreto e do tamanho das aberturas do conector. Os modelos foram validados com resultados experimentais. Os resultados obtidos permitiram compreender como algumas caracteristicas do conector influenciam na sua capacidade resistente e no comportamento das Vigas mistas. Além disso, os resultados possibilitaram a validacao de modelos semi- empiricos capazes de predizer a capacidade resistente do conector para configuracoes fisico-geométricas diversas. / Over the past years several shear connectors in continuous plates have been studied, especially those in which the resistant mechanism is based on the dowel effect (double shear of the concrete that fills the connector's openings). One of these connectors is Crestbond, developed by researchers from UFV and UFMG. In this work, a numerical simulation of composite beams of steel and concrete with Crestbond using finite elements models is presented. The structural behavior of Crestbond is affected by several parameters and was first evaluated through push-out tests. Advances in the study of the connector’s mechanical behavior in composite beams were achieved in this work. Many configurations of composite beams with Crestbond were simulated numerically, studying the influences of the connector's thickness, the slab's reinforcement ratio, the concrete's resistance and the size of the connector's openings. The models were validated with experimental results. The obtained results allowed the understanding of how some characteristics of the connector affect its resistant capacity and its behavior in composite beams. Furthermore the results enabled the validation of semi-empirical models capable of predicting the connector’s resistance capacity for various physical-geometrical configurations.

O objetivo deste trabalho é a decomposição da resposta forçada de um sistema distribuído de quarta ordeM no tempo, representado pela equação de Timoshenko para vigas. O modelo em estudo considera os efeitos da inércia rotativa e do cisalhamento. E introduzida uma base dinâmica para a obtenção dos modos de vibração, considerando-se determinadas condições iniciais e de contorno. Desenvolvese uma metodologia parasa obtenção da resposta dinâmica. A resposta forçada e caracterizada como uma decomposição da resposta permanente e da resposta livre, que, por sua vez, é induzida pela resposta permanente. Realiza-se o cálculo da resposta forçada para entradas do tipo concentrado e dinâmico. Realizam-se simulações para os modos, para a resposta impulso e para vibrações forçadas em vigas com extremidades apoiada e livre, extremidades fixa e livre e extremidades livre deslizante sujeitas a cargas concentradas e com dinâmica. A análise da resposta freqüência é ilustrada com uma viga fixa-livre. / The goal of this work is the decomposition of the forced response of a fourth order time distributed system, described by Timoshenko model for beams.The model in study considers the effects of rotary inertia and shear deformation. A dynamic basis is introduced for obtaining the vibration modes and for considering initial and boundary conditions. It is developed a methodology for obtaining the dynamidal response. The forced response is characterized as a composition of the permanent and free responses. The free response is induced for the permanent response. The computation of the forced response is done for concentrated and dynamical inputs. Sirnulations were done for cornputing the modes, the impulse response and forced vibrations for supported-free, fixed-free and free-sliding beams under concentrated loads and loads mlth dynamics. Frequency response analysis is illustrated with a fixed-free beam.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-03-28T04:08:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344659.pdf: 6677584 bytes, checksum: 51f6065e2cafa8724f0c55ad319cc86e (MD5) Previous issue date: 2016 / O concreto autoadensável pode ser caracterizado pela sua fluidez e estabilidade, obtida com a utilização de aditivos superplastificantes e a redução da granulometria e volume de agregado graúdo, possibilitando a transposição das armaduras e o preenchimento das formas sem a necessidade de vibração mecânica. A redução do volume e da granulometria do agregado graúdo pode acarretar em menor resistência ao cisalhamento de vigas devido a uma possível redução do efeito de engrenamento entre os agregados. Neste trabalho um programa experimental foi realizado visando investigar a influência da redução do volume e da dimensão máxima do agregado graúdo na resistência ao cisalhamento do concreto autoadensável, utilizando seis composições, quatro de concreto autoadensável e duas de concreto convencionalmente vibrado, com resistência à compressão axial inferior a 50 MPa. Um total de 36 vigas com armadura de flexão, sendo 18 com armadura transversal e 18 sem esta armadura, foram ensaiadas à flexão a quatro pontos, avaliando os modos de ruptura, os padrões de fissuração e as forças cortantes últimas, e comparando as resistências obtidas experimentalmente com as estimativas das normas ACI-318, CAN A23.3, EC-2 e NBR 6118. Ainda, realizaram-se ensaios de cisalhamento direto em 18 exemplares com armadura transversal, avaliando a força cortante última, a abertura da fissura de cisalhamento e a tensão na armadura transversal. De acordo com os resultados as vigas de concreto autoadensável sem armadura transversal apresentaram menor resistência ao cisalhamento em relação ao concreto convencional, porém nas vigas com armadura transversal esta redução de resistência foi suprimida, com os concretos autoadensáveis apresentando resistência levemente superior aos concretos convencionais, e em ambos os casos a redução da resistência foi maior quando reduzida a dimensão máxima do agregado. Os ensaios de cisalhamento direto apresentaram resultados semelhantes aos obtidos em vigas, sendo maior a resistência à formação da fissura de cisalhamento nos concretos convencionais, enquanto a resistência última dos concretos autoadensáveis foi levemente superior aos concretos convencionais. Em relação às estimativas das normas, tanto no concreto convencional quanto no autoadensável os resultados foram conservadores para vigas com armadura transversal, e em vigas sem esta armadura as normas EC-2 e NBR 6118 apresentaram resultados semelhantes aos experimentais.<br> / Abstract : Self-consolidating concrete is characterized by its high flowability, stability and capacity to flow around the obstacles, which can be achieved with addition of superplasticizer and reduction of the amount and size of coarse aggregates in the concrete mix. This high flowability allows the concrete to properly fill the formwork without any mechanical vibration. The reduction in volume and particle size of the coarse aggregates may result in lower shear strength of beams due to a reduced aggregate interlock. Therefore, an experimental investigation was conducted to evaluate the influence of the reduction in the volume fraction and the nominal size of coarse aggregate on concrete shear strength of self-consolidating beams. Six concrete mixes were produced, four self-consolidating and two conventionally vibrated, with axial compressive strength under 50 MPa. A total of 36 beams with flexural reinforcement, but 18 with shear reinforcement and 18 without this reinforcement were cast and tested under a four-point loading condition to evaluate their failure modes, cracking patterns and shear resistances. The shear resistances obtained experimentally were compared to the theoretical values given by the ACI-318, CAN A23.3, EC-2 and NBR 6118 codes. Also, push-off tests were performed in 18 specimens with reinforcement to evaluate the ultimate shear force, the crack width, and the shear reinforcement stresses. According to the results, the self-consolidating concrete beams without shear reinforcement showed lower shear resistance as compared to conventional concrete beams. For beams with shear reinforcement, this reduction of resistance was suppressed with the self-consolidating concrete beams showed slightly higher resistance than conventional concrete beams. However, in both cases, the reduction of resistance was higher when a reduced coarse aggregate nominal size was used. Push-off tests showed similar results to those obtained in beams, with a higher resistance to the formation of shear crack in conventional concretes, while the ultimate shear resistance of self-consolidating concrete was slightly higher than conventional concrete. Code based equations estimative were conservatives for beams with shear reinforcement regardless of the concrete mix, however for beams without this reinforcement the EC-2 and NBR 6118 standards estimative was similar to experimental results.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-20T17:16:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 203109.pdf: 5089528 bytes, checksum: f69eb285eec3d8e0252bb1e113a05704 (MD5) / A pré-fabricação industrial de peças e componentes em madeira, passa a ter grande importância, tendo em vista a melhor adequação de emprego deste material, que é de fonte renovável, requer baixo consumo de energia para seu processamento, pode ser reciclado e que econômica e comercialmente pode mostrar-se bastante competitivo. Na industrialização deve-se observar a sistematização das etapas de todo o processo de fabricação das peças, de forma padronizada, proporcionando assim um maior controle de qualidade no processo produtivo, economia nos custos, possibilidades de arranjos estruturais diversificados, baixo peso próprio e flexibilidade na concepção arquitetônica. Desta forma, o presente estudo da viga composta com seção I, visa apresentar um método sistematizado de produção e uma análise teórico-experimental do desempenho estrutural do elemento assim constituído. A classificação estrutural da madeira maciça e do composto tipo "blockboard", que compõem, respectivamente, a mesa e a alma da viga I, foi realizada com a máquina classificadora eletrônica Computermatic MKP IVa, de origem australiana, atualmente disponível junto ao IBAMA. Esta classificação leva em conta a relação entre a resistência e a rigidez à flexão pelo seu módulo de elasticidade. Este método de classificação mecânica não destrutivo é proposto como meio de avaliação mais precisa das propriedades de resistência de peças estruturais de madeira, mantendo a integridade da peça, sem comprometer o seu uso posterior. Foram confeccionadas, 6 vigas I compostas por mesa em madeira maciça e 3 vigas I compostas por mesa em material LVL ( Laminated Veneer Lumber ). Todas às vigas foram submetidas ao ensaio de Flexão a quatro pontos, com aplicação de cargas a cada 1/3 do vão ( L ). As vigas com mesa maciça, apresentaram Módulo de Resistência ( MOR ) Média na Flexão ?F = 419,70 daN/cm² e Módulo de Elasticidade Médio de EF = 106579 daN/cm² e as vigas I com mesa em LVL apresentaram valores de ?F = 496,0 daN/cm² e EF = 139791 daN/cm². Os dois modelos de vigas I, apresentaram ótima performance quanto a resistência e rigidez à flexão, quando comparados aos valores da viga em M.L.C. ( Madeira Laminada Colada ) a qual apresenta ?F = 281,60 daN/cm² EF = 87250 daN/cm². No processo de fabricação, a união entre as mesas e a alma, foi realizada pela usinagem dos chamados entalhes múltiplos ( finger-joint) em toda a extensão da peça, e colagem com resorcina-formol. Esta solução estrutural tem como objetivo, obter vigas de alta resistência, com baixo peso próprio, para serem utilizadas como elemento estrutural definitivo no sistema construtivo industrializado da empresa Battistella, como também, no processo construtivo convencional (alvenaria) das edificações. Outro uso para esses elementos é como escoramento reutilizável na concretagem das estruturas de concreto armado. Para esta finalidade de uso, já existe uma grande demanda por parte de algumas empresas do mercado nacional. Nesse sentido, foi produzida uma tabela com a classificação das vigas "I" de seção padrão, para diversos vãos e capacidade de carregamento.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-21T22:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T19:42:42Z : No. of bitstreams: 1 208795.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo sobre vigas isostáticas protendidas pós-tracionadas, com várias condições de carregamento, geometria dos cabos e condições de ancoragem. Para este estudo foi desenvolvido um programa computacional, em linguagem Visual Basic 6.0, que simula numericamente o comportamento de vigas isostáticas protendidas pós-tracionadas, sob a ação de carregamentos externos. Foram elaboradas rotinas para a verificação dos estados limites de serviço, segundo as normas brasileiras. São verificados os estados limites de serviço referentes à formação de fissuras, descompressão e também o estado limite de compressão excessiva. Foi utilizado o método dos prismas equivalentes para implementar uma nova formulação para o cálculo das perdas progressivas de protensão, já que este método permite que as perdas sejam calculadas separadamente por cabos. Além deste método, foram implementados os procedimentos apresentados pela NBR-6118 (2003) e por Vasconcelos. Estes dois últimos procedimentos de cálculo foram implementados com algumas adaptações, possibilitando, também, que as perdas progressivas sejam calculadas separadamente por cabo. Com o auxílio do programa, foram testados vários exemplos de vigas. Deste modo, foi possível analisar diversos tipos de traçados de cabos, o que possibilitou o estudo de critérios para o lançamento de cabos de protensão.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-20T06:58:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0