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Previous issue date: 2018-10-22 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The present paper deals with the main subjects related to castellated steel beams, initially showing a brief
review of the history of emergence and use of the world, highlighting the characteristics that favored the
growth of use and the difficulties of its use. The main failure modes are characterized, highlighting the
analytical procedures available in the literature to circumvent them, in order to propose a calculation
procedure for the design. The proposed procedure is evaluated through the experimental result of four
surveys. The work also presents numerical modeling, using Finite Element Method (FEM), for beams
available in the technical literature, in order to complement the analysis of beam behavior during loading
and to verify the validity of the proposed numerical model, mainly in relation to the analysis criteria
adopted in the numerical model, such as von Mises stress distribution, isotropic hardening and tensile
stress behavior of the steel using the multilinear graph, also available in the technical literature. The
validity allows the proposed beams, with Anglo-Saxon geometry, Litzka and Peiner, to have reliability of
analysis of the model, and for the proposed loading the Anglo-Saxon beam obtained greater resistance,
mainly due to the small distance between the holes and also the lowest overall width of the aperture. The
results of the numerical models, via MEF, showed good precision when compared to the experimental
results, showing that MEF is an extremely useful tool for nonlinear analysis, provided the model is properly
calibrated. Another important result is the resistance values presented by the proposed analytical
procedure, which presents a good approximation to the actual values of the experiment and also the
resistance values obtained in the proposed numerical models, and can be adopted for the practical
dimensioning of these beams. / O presente trabalho aborda os principais assuntos relacionados às vigas alveolares casteladas, mostrando
inicialmente uma breve revisão do histórico de surgimento e utilização pelo mundo, ressaltando as
características que favoreceram o crescimento de utilização e quais as dificuldades de seu uso. Os
principais modos de falha são caracterizados, ressaltando os procedimentos analíticos disponíveis na
literatura para contorná-los, de forma a se propor um procedimento de cálculo para o dimensionamento.
O procedimento proposto é avaliado por meio do resultado experimental de quatro pesquisas. O trabalho
também apresenta uma modelagem numérica, via Método dos Elementos Finitos (MEF), para vigas
disponíveis na literatura técnica, de forma a complementar a análise do comportamento das vigas durante
o carregamento e também verificar a validade do modelo numérico proposto, principalmente em relação
aos critérios de análise adotados no modelo numérico, como distribuição das tensões de von Mises,
endurecimento isotrópico e comportamento tensão x deformação do aço por meio do gráfico multilinear,
também disponível na literatura técnica. A validade permite que as vigas propostas, com geometria Anglosaxão,
Litzka e Peiner, possuam confiabilidade de análise do modelo, sendo que para o carregamento
proposto a viga Anglo-saxão obteve maior resistência, devido principalmente pela pequena distância entre
os furos e também a menor largura total da abertura. Os resultados dos modelos numéricos, via MEF,
apresentaram boa precisão quando comparado aos resultados experimentais, mostrando que que o MEF é
uma ferramenta extremamente útil para análises não-lineares, desde que o modelo esteja devidamente
calibrado. Outro resultado importante são os valores de resistência apresentados pelo procedimento
analítico proposto, ao qual apresenta boa aproximação aos valores reais do experimento e também dos
valores de resistência obtidos nos modelos numéricos propostos, podendo, assim, ser adotado para o
dimensionamento prático dessas vigas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/9142 |
| Date | 22 October 2018 |
| Creators | Melo, Pedro Henrique Pedrosa de |
| Contributors | Silva, Wellington Andrade da, Silva, Wellington Andrade da, Borges, Romes Antonio, Ferreira, Maurício Pina |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Modelagem e Otimização (RC), UFG, Brasil, Regional Catalão (RC) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 5321942601948699525, 600, 600, 600, 600, 6665988530194015545, 7962414133013518621, -961409807440757778 |
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