Navegando por Autor "Martins, Joel Donizete"

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Análise numérica de conectores de cisalhamento em pilar misto tubular circular preenchido com concreto.
(2019) Chaves, Marina de Fátima Ferreira; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Silva, Andre Tenchini da; Martins, Joel Donizete
Os pilares mistos preenchidos com concreto (PMPCs) trazem uma série de vantagens, porém é de extrema importância assegurar que os dois materiais, aço e concreto, trabalhem em conjunto. Em regiões de introdução de cargas, muitas vezes a tensão de aderência entre os dois materiais não é o suficiente para garantir a interação. Nessas regiões é necessário a colocação de conectores de cisalhamento, que tem o objetivo de assegurar transferência de carga entre o aço e o concreto, assegurando o comportamento em conjunto. No presente trabalho foi realizada a análise numérica de modelos de PMPCs tubulares circulares preenchidos com concreto, com a presença de conectores de cisalhamento do tipo parafuso estrutural. Os modelos numéricos foram construídos e analisados no software Simulia ABAQUS 6.14 (2014) e então calibrados com os modelos experimentais Neto (2016). Os modelos contemplam conectores com diferentes geometrias, além da variação da espessura do tubo e da resistência do concreto. A malha de elementos finitos utilizada conta com elementos do tipo C3D8 e C3D10. Foi utilizado o modelo constitutivo Concrete Damage Plasticity para o concreto. Os modelos numéricos, em sua maioria, representam com fidelidade o comportamento de carga por conector versus deslocamento dos modelos experimentais. Dentre os modelos construídos, os com parafuso de menor diâmetro do fuste apresentaram resultados mais próximos aos resultados experimentais. Os resultados de carga máxima por conector assim como os experimentais apresentaram valores maiores que os previstos pela norma ABNT NBR 16239: 2013. Com a parametrização de algumas variáveis foi possível concluir que o diâmetro do fuste do conector é a variável de maior influência para o PMPC e a espessura do tubo de aço deve ser compatível com o diâmetro do fuste para que não haja subaproveitamento dos materiais. A relação entre diâmetro do conector e espessura do tubo de aço deve estar entre 1,3 e 2,0. A mudança de comprimento do conector não acarretou alteração significativa na capacidade de carga. A distância mínima entre linhas de conectores de seis vezes o diâmetro, estabelecida pela norma ABNT NBR 16239: 2013 é o suficiente para que não haja sobreposição dos modos de falha dos conectores na direção longitudinal. Os conectores de cisalhamento se mostraram em todos os casos bastante eficientes em transferir as cargas entre os materiais e assegurar o comportamento em conjunto do PMPC. Palavras-chave: pilar misto preenchido com concreto, conectores de cisalhamento, analise numérica.
Análise teórica-experimental de ligações com perfis metálicos tubulares (retangulares e circulares) considerando o efeito do carregamento do banzo.
(2017) Nunes, Gabriel Vieira; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Gesualdo, Francisco Antônio Romero; Lima, Luciano Rodrigues Ornelas de; Mazon, Ana Amélia; Martins, Joel Donizete
Este trabalho apresenta um estudo experimental, teórico e numérico de ligações tubulares de sistemas treliçados do tipo “T” compostas por perfis tubulares retangulares no banzo e perfis tubulares circulares no montante. As análises foram realizadas considerando carregamento axial de compressão no montante e de tração ou compressão no banzo. Com o carregamento no banzo foi possível avaliar sua influência na capacidade resistente da ligação. Foram realizados 23 ensaios sendo divididos em três séries distintas segundo os parâmetros geométricos  e 2. As séries contemplam ensaios com sete níveis diferentes de carregamento, sendo três níveis de carregamento de compressão, três de tração e sem carregamento no banzo. Os resultados experimentais indicaram a eficiência do aparato de ensaio desenvolvido e o modo de falha de plastificação no banzo (Modo A). O deslocamento relativo da face do banzo foi medido experimentalmente e seus valores utilizados para determinação da força resistente da ligação segundo o critério de deformação limite. Foi desenvolvido modelo numérico em elementos finitos utilizando o programa Ansys. O elemento utilizado foi de casca e os resultados foram comparados com os resultados experimentais. O modelo numérico foi calibrado com os testes experimentais para cada protótipo e diferentes condições de carregamento. Os resultados indicam uma boa correlação que permite o seu uso para determinar a resistência das ligações. Os resultados numéricos e experimentais foram comparados às prescrições da NBR 16239: 2013 e ISO 14346: 2013. Os resultados indicaram boa correlação quando não há carregamento no banzo. Por outro lado, com força de compressão ou tração, não houve boa correlação. Observou-se uma redução na resistência das ligações associada à compressão axial no banzo. No entanto, um aumento na resistência das ligações foi verificado para os testes em que carregamento de tração foi aplicado no banzo. Foram propostas novas equações para compressão e tração no banzo. Os resultados obtidos mostraram boa correlação das equações propostas quando comparadas com resultados experimentais e numéricos.
Estudo teórico, numérico e experimental de treliças mistas em perfis tubulares.
(2014) Martins, Joel Donizete; Sarmanho, Arlene Maria Cunha
Neste trabalho avaliou-se o comportamento de treliças mistas em perfis metálicos com seção transversal tubular associadas a lajes maciças de concreto armado. Foram analisados os resultados experimentais de uma treliça mista em escala real com vão de 10000 mm, laje com 2000 mm de largura e 100 mm de espessura, com perfis em seção tubular circular nas diagonais (TC 101,6 x 6,4) e montantes (TC 60,2 x 6,4), e perfis em seção tubular retangular no banzo inferior (TR 150,0 x 120,0 x 6,4) e no banzo superior (TR 150,0 x 120,0 x 5,6). As análises realizadas identificaram que o mecanismo de falha da treliça mista foi na ligação de cisalhamento. Os resultados indicaram a necessidade de maiores avaliações em relação aos conectores soldados em perfis tubulares, sendo realizados ensaios do tipo "push-out" com a ligação de cisalhamento em perfil tubular. Foram realizados ensaios “push-out” com os conectores de cisalhamento iguais ao da treliça mista testada anteriormente, tipo "U" laminado, com comprimento de 80 mm. Para avaliação da influência do comprimento do conector foram também ensaiados conectores do tipo "U" com comprimentos de 40 mm e 120 mm. Foram realizados 12 ensaios e os conectores foram soldados a perfis tubulares de mesma seção dos banzos da treliça mista. O comportamento da estrutura, das suas ligações e da ligação de cisalhamento também foi avaliado utilizando prescrições de normas e modelos em elementos finitos criados a partir do programa computacional ANSYS. Os resultados numéricos apresentaram boa correlação com resultados experimentais e foram utilizados em diversas análises paramétricas. Tais análises envolveram treliças mistas em perfis tubulares com diferentes vãos e uma proposta de treliça mista com banzo superior com seção reduzida. Foram também avaliados modelos numéricos de ligações isoladas de treliça mista, incluindo a laje e os conectores de cisalhamento, indicando que se pode usar este modelo para avaliação de ligações mistas. Os resultados numéricos também identificaram um modo de falha na conexão associado à parede do tubo retangular. Foi proposto um modelo teórico simplificado para a avaliação deste modo, cujos resultados foram comparados com dados dos experimentos e concluiu-se que para avaliar a capacidade resistente de ligação de cisalhamento em perfis tubulares deve-se considerar a ruptura da conexão e a flexão da parede do tubo e que, quanto maior é a resistência do concreto, mais importante é esta verificação.
Experimental and numerical analysis of composite steel and concrete trusses.
(2021) Martins, Joel Donizete; Pereira Junior, Sineval Esteves; Xavier, Ellen Martins; Neiva, Luiz Henrique de Almeida; Sarmanho, Arlene Maria Cunha
In the present work, two composite trusses formed by tubular shapes supporting a concrete slab were evaluated. Based on analytical formulation related to the problem, according to recommendations of standards, numerical analyses were performed, with models created using the software Ansys, and an experimental analysis with full-scale tests. Good agreement between the three analysis types was observed. A possible shear connection failure in one truss was observed. With a change in the second truss's connector length, an increase in the structure's strength and rigidity was achieved. In this study, because the shear connectors were directly welded on the upper chord wall, local effects with localized plastifications were evidenced.