DECIV - Departamento de Engenharia Civil
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Item Nonlinear analysis of semirigid steel frames having nonprismatic shear-deformable members.(2022) Araújo, Francisco Célio de; Ribeiro, Iara Souza; Machado, Roberta MariaStarting from the principle of virtual forces (PVF), one devises a flexibility-type method to obtain, based on the Timoshenko beam theory (TBT), exact expressions for the structural properties of nonprismatic frame elements. One adopts polynomials of different orders to interpolate the sectional rigidity values over the elements and employs exact Timoshenko’s shape functions for evaluating deformation-dependent structural properties, such as geometric stiffness. In this respect, we present a mathematically formal process to obtain the changes in the preexisting element forces needed to calculate geometric stiffnesses. The procedure adopted in this paper easily allows one to include higher-order nonlinear terms in the analysis. Robustness of the proposed formulation is observed by conducting geometrically nonlinear analyses of 2D semirigid steel frames possessing nonprismatic members. General nonlinear curves describing the semirigid connections may be easily incorporated into the analysis.Item Estudo teórico-experimental de elementos estruturais de perfis de aço mistos.(1998) Machado, Roberta Maria; Mergulhão, Aluisio José Ramos; Sarmanho, Arlene Maria CunhaEsta dissertação tem por objetivo estudar o comportamento de vigas-mistas constituídas por perfis metálicos com a região entre as mesas preenchida com concreto. Foram realizados ensaios de flexão com as vigas, simplesmente apoiadas, submetidas a duas cargas concentradas. A série de experimentos, em escala real, foi executada com ênfase nos problemas de avaliação de resistência e estimativa de deflexão. Foram ensaiadas quatro vigas-mistas, com vão de 5,30 metros, sendo duas constituídas por perfis de chapa dobrada e duas por perfis soldados. Apenas uma das vigas, formada por perfis de chapa dobrada, foi preenchida com concreto simples (sem armadura), as demais foram preenchidas com concreto armado. Para as vigas constituídas por perfis soldados as extremidades dos estribos foram soldadas à mesa e à alma do perfil. São apresentados gráficos dos principais parâmetros observados, bem como valores para cargas, deslocamentos, deformações, deslizamentos e tensões nos estágios mais críticos de cada ensaio. O modo de ruína observado nos testes, para as vigas formadas por perfis soldados, foi a flambagem localizada da mesa superior. Para a viga constituída por chapa dobrada, preenchida com concreto simples, o modo de ruína ocorreu devido a ruptura na solda de emenda dos perfis.Item Análise numérica e experimental de ligações soldadas na direção de menor inércia do pilar.(Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2013) Machado, Roberta Maria; Ribeiro, Luiz Fernando LoureiroEste trabalho apresenta o desenvolvimento da análise numérico-experimental relativa ao comportamento estrutural de ligações soldadas viga-pilar na direção do eixo de menor inércia do pilar. O modelo estudado consiste de uma viga (perfil laminado W360x44) soldada em balanço à alma do pilar, cujas dimensões dos perfis variam de acordo com o índice de esbeltez da alma do mesmo. A análise numérica foi executada via método dos Elementos Finitos. Visando obter resultados mais próximos do comportamento real da ligação, foram utilizados modelos tridimensionais. Todos os modelos numéricos foram analisados com o software Ansys 11.0 utilizando-se ainda o software TrueGrid, específico para pré-processamento. A análise experimental foi desenvolvida por meio de ensaios de 7 (sete) protótipos, com configurações idênticas às de alguns modelos selecionados entre os estudados numericamente. Os resultados obtidos nos dois tipos de análise foram comparados e também confrontados com os previstos por modelos analíticos referentes à capacidade resistente da alma do pilar e à rigidez inicial da ligação. Tais comparações permitiram avaliar a influência de alguns fatores tais como a esbeltez da alma do pilar e outras propriedades geométricas da seção transversal do pilar, limitando-se as conclusões obtidas à configuração adotada (viga em balanço e sem variação da seção transversal).Item Composite steel beams strength evaluation constituted of steel profiles filled with reinforced concrete.(1998) Mergulhão, Aluisio José Ramos; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Machado, Roberta Maria