EM - Escola de Minas
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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.
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Item Análise numérica de ligação em luva parafusada para perfis tubulares circulares.(2016) Vieira, Rodrigo Cuberos; Requena, João Alberto Venegas; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Araújo, Afonso Henrique Mascarenhas deEste trabalho apresenta um estudo sobre um modelo inovador de ligação do tipo luva parafusada para emendas de perfis tubulares circulares. A ligação consiste em dois tubos externos submetidos à tração, conectados por um tubo interno, de diâmetro inferior aos tubos externos, e parafusos que atravessam ambos os tubos. Para analisar o comportamento desta ligação e seus possíveis modos de falha, foi desenvolvido um modelo numérico via método dos elementos finitos. A validação do modelo numérico utilizou resultados de análises experimentais realizadas na Universidade Federal de Ouro Preto. Este estudo permitiu obter um modelo numérico calibrado para a ligação, capaz de prever os modos de falha e suas respectivas cargas de ruptura, além de demonstrar o bom comportamento e a viabilidade da utilização deste modelo inovador de ligação.Item Ligações metálicas com perfis tubulares – comportamento e prescrições de projeto.(2010) Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Araújo, Afonso Henrique Mascarenhas de; Batista, Eduardo de Miranda; Requena, João Alberto Venegas; Fakury, Ricardo Hallal; Pimenta, Roberval JoséAs ligações em perfis tubulares circulares ou retangulares podem ser de diversas tipologias, por exemplo: K, T, KT, X, etc. Quanto à posição dos membros que compõem as ligações estas podem ser: com afastamento ou sobreposição, uniplanares ou multiplanares. No caso de ligações em sistemas treliçados e associados às formas das seções transversais, circulares ou retangulares os modos de falha podem ser: plastificação da face ou de toda a seção transversal do banzo, junto a diagonais ou montantes; plastificação, amassamento ou instabilidade da face lateral da seção transversal do banzo junto a diagonais ou montantes sob compressão; plastificação ou instabilidade por cisalhamento do banzo, junto a diagonais ou montantes; ruptura por punção da parede do banzo na área de contato com diagonais ou montantes; ruptura por concentração de tensão de diagonais ou montantes na região da solda ou da própria solda; flambagem localizada de diagonais ou montantes comprimidos ou do banzo, na região da ligação. Assim análises e considerações de projeto com perfis tubulares devem considerar características especificas dos mesmos como os modos de falha das ligações. Neste trabalho são apresentadas as características gerais de comportamento e dimensionamento de ligações de sistemas treliçados com perfis tubulares circulares e retangulares. As ligações analisadas consideram as diversas tipologias de ligações, os modos de falha específicos a cada tipologia e os limites de resistência que devem ser considerados no dimensionamento. As ligações consideradas podem possuir banzos circulares ou retangulares com demais membros também circulares ou retangulares, tendo-se composições com diferentes seções transversais. Finalmente é apresentada as indicações de verificações de prescrições do texto-base da futura norma brasileira de projeto de estruturas de aço e mistas de aço e concreto com perfis tubulares (TB-NBT:2010) baseadas em normas internacionais consolidadas de ligações tubulares visando o projeto de estruturas de aço com estes perfis.Item A futura norma brasileira de projeto de estruturas de aço e estruturas mistas de aço e concreto com perfis tubulares.(2010) Fakury, Ricardo Hallal; Requena, João Alberto Venegas; Batista, Eduardo de Miranda; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Pimenta, Roberval José; Araújo, Afonso Henrique Mascarenhas deA norma ABNT NBR 8800:2008, publicada há cerca de dois anos, representou um marco importante para a evolução das estruturas de aço e mistas de aço e concreto no Brasil. Essa norma, finalizada após cerca de cinco anos de discussões, apresenta procedimentos atualizados, similares aos das normas internacionais mais aceitas, e compatíveis com outras normas brasileiras. Seu escopo engloba elementos estruturais com perfis abertos e tubulares. Apesar de todas as suas virtudes, a ABNT NBR 8800:2008, por ser uma norma geral, não consegue contemplar de forma mais precisa diversos aspectos do desempenho dos elementos estruturais tubulares. É o caso do valor da força axial resistente de barras submetidas a força axial de tração para o estado-limite último de ruptura da seção líquida, e também do valor da força axial resistente de barras axialmente comprimidas para o estado-limite último de instabilidade. É o caso ainda das vigas mistas, dos pilares mistos e das bases de pilares, onde a interação entre o aço e o concreto produz efeitos que precisam ser adequadamente tratados. Além disso, a ABNT NBR 8800:2008 não fornece as prescrições necessárias para o dimensionamento das estruturas treliçadas com perfis tubulares, relacionadas à análise estrutural e às ligações entre banzos e diagonais ou montantes. Com base no exposto, um grupo formado por pesquisadores e engenheiros produziu um texto-base de norma brasileira visando ao projeto de estruturas de aço e estruturas mistas de aço e concreto com perfis tubulares. Esse texto-base encontra-se praticamente finalizado e será, oportunamente, entregue a ABNT para ser transformado, após as devidas discussões em Comissão de Estudos, em norma brasileira. Todos os aspectos supracitados foram abordados, tendo como documentos balizadores principais as normas canadense, européia e estadunidense, além de publicações científicas recentes. Adicionalmente, o texto-base mantém compatibilidade, em métodos e procedimentos, com a ABNT NBR 8800:2008, que foi tratada como norma-mãe. Este trabalho apresenta inicialmente um breve histórico dos trabalhos de elaboração do texto-base supracitado, bem como seu escopo e formato. Em seguida, para praticamente todos os assuntos abordados no texto-base (dimensionamento de barras tracionadas, dimensionamento de barras comprimidas, ligações metálicas, análise estrutural de treliças, bases de pilares e elementos estruturais mistos de aço e concreto), fornece as diretrizes fundamentais seguidas e as principais diferenças e novidades em relação à ABNT NBR 8800:2008. Finalmente, destaca a importância de se ter uma norma atualizada para o avanço consistente da construção metálica com perfis tubulares no Brasil e elenca algumas idéias a respeito do futuro do conjunto de normas brasileiras das áreas de estruturas de aço e mistas de aço e concreto.Item Ligações de apoio de pilares em perfil tubular.(2010) Pimenta, Roberval José; Araújo, Afonso Henrique Mascarenhas de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Batista, Eduardo de Miranda; Requena, João Alberto Venegas; Fakury, Ricardo HallalO aumento do uso de seções tubulares em estruturas metálicas tem destacado a necessidade de métodos que racionalizem as ligações de barras tubulares, inclusive a ligação de pilares de aço e pilares mistos de aço e concreto à fundação de concreto armado, submetida a ações estáticas. De maneira geral, essa ligação está sujeita a força axial, de compressão ou tração, a momento fletor e força cortante que podem induzir os seguintes estados-limites últimos: formação de charneira plástica na placa de base, ruptura por tração do chumbador, arrancamento do chumbador, esmagamento do concreto ou da argamassa expansiva de assentamento na região de contato com a placa de base e deslizamento da ligação, além da ruptura da solda de ligação do pilar à placa de base. Neste trabalho foram desenvolvidos estudos relativos ao dimensionamento de ligações de placas de base circulares e retangulares de pilares em perfil tubular circular e retangular. Esses estudos, baseados em avaliações teóricas apresentadas em normas e literatura internacionais, conduziram ao comportamento e distribuição simplificada de esforços solicitantes na ligação, conforme apresentado no texto-base, considerando o equilíbrio nos casos de solicitação axial a compressão e tração, separadamente. O caso C1 correspondente à situação em que não há momento fletor aplicado e a pressão de contato distribui-se uniformemente sob a placa de base; o caso C2, à situação de pequena excentricidade, onde o equilíbrio é possível sem a introdução de forças de tração nos chumbadores; o caso C3, à situação de grande excentricidade, onde é necessário considerar forças de tração nos chumbadores, para se manter o equilíbrio. Similarmente, para solicitação axial de tração tem-se: o caso T1 correspondente à situação em que não há momento fletor aplicado e a força axial de tração distribuise uniformemente entre os chumbadores; o caso T2, à situação de pequena excentricidade, onde o equilíbrio é possível sem que haja pressão de contato do concreto sob a placa de base; o caso T3, à situação de grande excentricidade, onde é necessário considerar a existência de pressão de contato, para que o equilíbrio seja mantido. Para cada caso, são apresentadas expressões para a determinação dos esforços resistentes de cálculo correspondentes a cada estado-limite último pertinente. São apresentadas ainda as disposições construtivas relativas aos chumbadores e ao bloco de apoio de concreto armado, necessárias para que sejam válidas as hipóteses e prescrições adotadas. Finalmente são apresentados exemplos de utilização e uma comparação entre ensaios experimentais realizados na Universidade Federal de Ouro Preto e os obtidos com a metodologia apresentada. Mostra-se que o método adotado conduz a resultados suficientemente conservadores para serem utilizados em projeto.Item Avaliação numérica de ligações tubulares soldadas entre perfis circulares e vigas I considerando o efeito das cargas axiais.(2011) Reis, Sylvia Letizia Ferrarezi; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Araújo, Afonso Henrique Mascarenhas de; Lima, Luciano Rodrigues Ornelas deOs perfis tubulares sem costura são largamente utilizados em diversos países. No Brasil, o uso desses perfis na construção civil era bastante limitado, restringindo-se praticamente a coberturas espaciais. Considerando uma nova realidade com o incremento do uso de perfis tubulares, este trabalho apresenta uma análise de ligação tipo “X” uniplanar com perfis tubulares circulares para a coluna e perfis “I” para a viga. A rigidez da ligação foi avaliada através de um modelo em elementos finitos desenvolvido no programa Ansys. Foi feito um estudo considerando-se as relações entre diâmetro e espessura do tubo e o comprimento da mesa da viga de perfil “I” que influenciam na transmissão do momento, portanto na rigidez da ligação. Após a validação da metodologia empregada para modelagem das ligações, são apresentados os resultados obtidos numericamente e analiticamente. É analisado o comportamento momento versus rotação das ligações, portanto sua semi-rigidez. As não-linearidades físicas e geométricas foram incorporadas aos modelos, a fim de se mobilizar totalmente a capacidade resistente dessa ligação. Os resultados numéricos são comparados com resultados teóricos para a ligação em estudo e são avaliados os modos de falha e as cargas limites obtidas.