EM - Escola de Minas

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Modelos numéricos para análise de elementos estruturais mistos.
(2005) Muniz, Cereno de Freitas Diniz Gonçalves; Sousa Junior, João Batista Marques de
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).
Análise numérica de colunas com seções enrijecidas e não enrijecidas em perfis formados a frio.
(Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2005) Souza, Djaniro Álvaro de; Sarmanho, Arlene Maria Cunha
Os perfis de paredes esbeltas formados a frio estão sujeitos a fenômenos de instabilidade tanto local quanto global que influenciam na capacidade de carga do elemento comprimido. A utilização de enrijecedores pode aumentar a capacidade de carga e a eficiência de um elemento. Apresenta-se neste trabalho um estudo numérico de colunas constituídas por perfis de aço de paredes esbeltas formados a frio, seções do tipo U enrijecido com enrijecedores intermediários na alma, submetidos à compressão axial. Os perfis considerados na pesquisa são seções do tipo U enrijecido comumente utilizados como colunas (montantes) em sistemas construtivos industrializados constituídos de elementos metálicos pré-fabricados, conhecidos como Light Steel Frame. O estudo realizado baseia-se em análises numéricas através do Método dos Elementos Finitos, onde são obtidas as cargas críticas e os respectivos modos de flambagem elástica das seções através de análise linear e são feitas avaliações do comportamento pós-flambagem das seções através de análise não-linear. Os comprimentos das colunas foram variados ao longo das séries analisadas, buscando-se avaliar os diferentes tipos de fenômenos de instabilidade a que estão sujeitos os perfis formados a frio, como a flambagem local de placas e a flambagem distorcional. Outros aspectos são considerados nas análises, como a influência do enrijecedor intermediário na resistência da coluna, as condições de apoio das mesmas e a influência das imperfeições geométricas iniciais.
Estabilidade de colunas com seções enrijecidas em perfis de aço formados a frio.
(2006) Souza, Djaniro Álvaro de; Freitas, Marcílio Sousa da Rocha; Sarmanho, Arlene Maria Cunha
Os perfis de aço formados a frio estão sujeitos a fenômenos de instabilidade, tanto local, quanto global, que influenciam na capacidade de carga do elemento comprimido. A utilização de enrijecedores pode aumentar a capacidade de carga e a eficiência desse elemento. Apresenta- se, nesse artigo, um estudo numérico de colunas de seções do tipo U enrijecido com enrijecedores intermediários na alma, submetidas à compressão axial. Os perfis adotados são seções comumente utilizadas como colunas (montantes) em sistemas construtivos industrializados constituídos de elementos metálicos pré-fabricados, conhecidos como Light Steel Frame. O estudo baseia- se em análises numéricas através do Método dos Elementos Finitos, onde são obtidos as cargas críticas e os respectivos modos de flambagem elástica das seções, através de análise linear, e são feitas avaliações do comportamento pós-flambagem das seções através de análise não-linear. Os comprimentos das colunas foram variados ao longo das séries analisadas, buscando-se identificar os fenômenos de instabilidade predominantes.

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