DECIV - Departamento de Engenharia Civil
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Item Análise teórico‐experimental de ligações soldadas entre pilares de perfis de seção circular e vigas de perfis I.(2012) Reis, Sylvia Letizia Ferrarezi; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Freitas, Marcílio Sousa da RochaNeste trabalho é apresentado um estudo de ligações soldadas formadas por pilar tubular sem costura de seção transversal circular e viga de aço de seção transversal tipo “I”. Para este estudo foram desenvolvidas análise experimental e teórica das ligações. Os ensaios experimentais foram realizados com protótipos em escala real, com a geometria definida através de estudos de esbeltez, resistência e rigidez. Os ensaios experimentais foram realizados no Laboratório de Estruturas do Departamento de Engenharia Civil da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto. Os ensaios da ligação visaram a obtenção do comportamento momento‐rotação, carga última e modo de colapso da ligação e a comparação destes com modelos teóricos, o que permitiu a classificação da ligação quanto à sua rigidez. As análises teóricas foram realizadas a partir das prescrições de norma. As ligações ensaiadas apresentaram como modo de falha a plastificação da face do pilar.Item Análise de ligações metálicas soldadas entre pilar de seção RHS e viga de seção I.(2012) Nunes, Taíse Corrêa; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Paula, Geraldo Donizetti de; Freitas, Marcílio Sousa da RochaEste trabalho apresenta um estudo de ligações soldadas formadas por pilar tubular com costura de seção transversal quadrada e viga em aço de seção transversal I. Foi realizada inicialmente uma análise teórica baseada em prescrições normativas e trabalhos de pesquisa e, em seguida, uma análise numérica das ligações propostas. A análise numérica considerou modelos em T (uma viga acoplada a pilar e um único plano de flexão) e modelos cruciformes (duas vigas acopladas a pilar e dois planos de flexão). A partir dos resultados numéricos foram obtidos os momentos resistentes das ligações.Item Placa de base para colunas metálicas tubulares : abordagem teórica.(2002) Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Requena, João Alberto Venegas; Fonseca, William Dener Assis; Minchillo, Daniela Grintaci VasconcellosO uso de perfis de seções tubulares na construção de estruturas metálicas possui muitas vantagens sendo utilizado no Brasil na execução de diversas estruturas. Neste presente trabalho apresenta-se um estudo experimental para analisar a resistência de placas de base de colunas formadas por barras metálicas tubulares. O programa experimental envolve ensaios em colunas curtas com placas de base conectadas através de chumbadores a uma base de concreto com resistência controlada. A excentricidade de carregamento é um parâmetro crítico para a análise sendo observado nos ensaios os modos de colapso obtidos e as conformidades destes com as avaliações teóricas realizadas em outra pesquisa.Item Uma investigação experimental de ligações soldadas de barras tubulares de aço, do tipo K, utilizadas em treliças planas.(2006) Vieira, Rosilene de Fátima; Requena, João Alberto Venegas; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Minchillo, Daniela Grintaci VasconcellosEste paper apresenta os resultados de uma análise experimental, de uma ligação afastada ensaiada com carga axial de compressão no montante, utilizada em estruturas metálicas planas, tendo como ponto de partida a verificação do comportamento global da ligação. Será avaliada uma ligação de treliça do tipo K com barras afastadas. As barras que compõem a ligação, aqui apresentada, possuem seções transversais tubulares circulares soldadas entre si. O modo de colapso da ligação foi devido a plastificação da parede do banzo (uma diagonal tracionando a parede do banzo e o montante comprimindo). Um efeito de ovalisação da seção transversal do banzo na região do afastamento foi observada. O dimensionamento da ligação segue o Método dos Estados Limites, no qual as resistências de cálculo são verificadas. As barras envolvidas nesta ligação também sofrem a influência de momentos adicionais provocados por excentricidades. O estudo será feito através de uma análise comparativa entre uma solução analítica fornecida por normas técnicas internacionais, uma análise experimental e uma modelagem numérica via Ansys. Na modelagem numérica foi utilizado o elemento shell 181, com 4 nós por elemento. A finalidade deste estudo é o entendimento do comportamento desta ligação, possibilitando assim, a disseminação desta concepção estrutural ainda pouco explorada no Brasil para viabilizar a execução de projetos otimizados.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 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 Análise teórico-experimental de placas de base de colunas metálicas tubulares.(2006) Possato, Gisele da Silva Novo; Sarmanho, Arlene Maria CunhaO aumento do uso de seções tubulares em estruturas metálicas tem destacado a necessidade de métodos que racionalizem as ligações parafusadas de barras tubulares. Nesse trabalho, foi desenvolvido um estudo teórico- experimental do comportamento das ligações de placas de base de colunas em perfil tubular circular solicitados à força axial e momento fletor. Esses estudos foram realizados de modo a avaliar e comparar os resultados experimentais com as avaliações teóricas apresentadas em prescrições e literaturas existentes. O programa experimental envolve ensaios em colunas curtas com placas de base conectadas através de chumbadores a uma base de concreto com resistência controlada. A partir das comparações dos resultados experimentais com as avaliações teóricas, concluiu-se que as formulações propostas pela maioria das prescrições são conservadoras. As análises realizadas nesse trabalho foram na fase linear elástica.