Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-02-12T16:46:57Z
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Previous issue date: 2005 / Os elementos estruturais mistos, formados pela associação de perfis metálicos com o
concreto, vêm se tornando uma solução atraente em diversos países, não só pelo
aumento da capacidade de carga das peças estruturais, mas também devido a
aspectos como economia e rapidez de execução da obra. Esta associação revela
novos fenômenos que estão diretamente ligados à ação conjunta dos materiais e que,
normalmente, são tratados de forma simplificada pelas normas.
Este trabalho apresenta formulações numéricas para análise de elementos mistos
utilizando elementos finitos de barra, que levam em consideração as não linearidades
física e geométrica. A implementação realizada permite a consideração de qualquer
tipo de seção transversal, que possa ser escrita em forma de poligonais, e de qualquer
tipo de material, que possa ter sua relação constitutiva descrita através de funções
polinomiais, abrangendo a grande maioria das situações encontradas na construção
mista. Os elementos implementados permitem ainda a consideração de imperfeições
geométricas iniciais e também análises no campo de grandes deslocamentos e
grandes rotações através da utilização de elementos co-rotacionais. Um procedimento
numérico de formulação simples, como no caso de elementos de barra, pode ser uma
ferramenta de grande valor para pesquisadores e projetistas de estruturas mistas.
O foco principal da dissertação é o comportamento de pilares mistos, mas, devido ao
caráter genérico da formulação é possível o tratamento de elementos puramente
metálicos ou de concreto armado. Ao longo do trabalho são descritas as principais
particularidades inerentes a este tipo de estrutura e são apresentados os principais
métodos de análise disponíveis na literatura. Resultados numéricos e experimentais
são utilizados em comparações para verificação e validação do modelo proposto.
Também são descritas, e comparadas através de exemplos, as prescrições do
Eurocode 4 (1994), AISC-LRFD (1999, 2005) e do projeto de revisão da NBR 8800
(2003). ______________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Steel-Concrete composite members, formed by the association of steel profiles with
concrete, are an attractive structural solution in many countries, not only by the
increase on the load carrying capacity but also due to aspects related with cost saving
and speed of construction. This association gives rise to new phenomena related with
the combined action of the materials and generally treated by the design codes in a
simplified way.
This work presents numerical formulations for the analysis of composite members
using beam-column finite elements using physical and geometrical nonlinearity
assumptions. The developed implementation allows the consideration of a generic
cross section, as long as it can be represented by polygons, and any type of material
with piecewise polynomial stress-strain relation. This encompasses most practical
situations usually found in composite construction. The implemented elements allows
the consideration of initial lack of straightness of the element axis and also large
displacements and large rigid-body rotations through the use of co-rotational technique.
A simple numerical procedure, as is the case of bar elements, can be a useful tool for
researchers and designers of composite structures.
The main objective of this dissertation is the study of composite columns. Nonetheless,
the generic aspect of the implemented formulation allows the treatment of bare steel
elements and reinforced concrete members as well. The proposed numerical model is
compared to other numerical and experimental results. The inherent characteristics of
these structural elements are described and the most important methods of analysis
available in literature are presented. Finally, the design methods recommended in
Eurocode 4 (1994), AISC-LRFD (1999, 2005) and NBR 8800 (Draft-2003) are
presented and evaluated through numerical examples.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/6458 |
| Date | January 2005 |
| Creators | Muniz, Cereno de Freitas Diniz Gonçalves |
| Contributors | Souza Junior, João Batista Marques de |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFOP, instname:Universidade Federal de Ouro Preto, instacron:UFOP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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