EVALUATION OF THE STRUCTURAL BEHAVIOR OF BEAM-COLUMN SEMI-RIGID STEEL CONNECTIONS WORKING IN THE COLUMN MINOR AXIS
COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR === As ligações estruturais desempenham um papel fundamental no comportamento global das estruturas de aço. Muitos ensaios experimentais desta ligações têm sido desenvolvidos para que se possa avaliar corretamente a influência dos parâ...
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| Language: | Portuguese |
| Published: |
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
1999
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| Online Access: | http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=1264@1 http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=1264@2 http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=1264@4 |
| Summary: | COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR === As ligações estruturais desempenham um papel fundamental no
comportamento global das estruturas de aço. Muitos ensaios
experimentais desta ligações têm sido desenvolvidos para
que se possa avaliar corretamente a influência dos
parâmetros físicos e geométricos que influenciam no
comportamento destas ligações.
Hoje em dia, as ligações no eixo de menor inércia da coluna
de pórticos contraventados são dimensionadas como
flexíveis. Maiores problemas ocorrem quando este
contraventamento não é possível e as ligações rígidas são
utilizadas. Todavia, garantir que esta ligação tenha um
comportamento rígido, principalmente no eixo de menor
inércia, é algo um tanto quanto discutível. Sendo assim, a
utilização de ligações semi-rígidas tornou-se viável porque
tem um comportamento estrutural que melhor se aproxima da
realidade e ainda possibilita uma diminuição do preço final
da estrutura. Este trabalho apresenta uma avaliação do
comportamento estrutural de ligações viga-coluna em
estruturas de aço no eixo de menor inércia.
Uma investigação dos modelos existentes de ligações semi-
rígidas na literatura foi realizada e identificou dois
modelos estruturais fundamentais para esta investigação: o
de Kishi e Chen para o eixo de maior inércia e o de
Teixeira Gomes para a menor inércia. Os sistemas de
classificação de ligações existentes foram avaliadas mas
ainda não se tem conhecimento de um sistema específico para
o eixo de menor inércia ou da validade do uso dos sistemas
de classificação gerados para maior inércia quando
aplicados na menor inércia.
Uma análise experimental onde três ensaios de
ligação de aço viga x coluna, em escala real foi executada.
Esta análise possibilitou a determinação da curva momento x
rotação, resistência a flexão da ligação, evolução das
tensões e deformações e possíveis modos de ruína.
O presente trabalho também propõe um modelo
preliminar de ligação semi-rígida com dupla cantoneira de
alma e cantoneira de apoio, ou enrijecedor, no eixo de
menor inércia visando sua utilização em edificações de
estruturas de aço. Uma validação deste modelo preliminar
foi realizada através de uma comparação com os resultados
experimentais gerados.
=== Connections perform a fundamental hole in the steel
structure´s global behaviour.
In order to evaluate the real influence of the physical and
geometrical parameters that
controls their behaviour, many experimental tests and
analysis have been developed but
a definitive answer to the problem in question still stands.
Nowadays, the non-sway portal frame design still adopts
bolted flexible
connections in the column´s minor axis. Unfortunately, in
the case of sway frames, the
majority of connections are rigid, despite the fact that
rigid connections have higher costs
and rigid connections in the column minor axis have
questionable true behaviour. To
overcome these difficulties the use of semi-rigid
connections can decrease the global
structure cost, having an extra advantage of being closer
to reality. This background
served as motivation for the present investigation on the
an evaluation of the structural
behaviour of beam-column semi-rigid steel connections
working in the column minor
axis.
A literature survey on the semi-rigid models currently in
use in literature was
accomplished. Two fundamental structural models were
identified: the Kishi and Chen
model for the bending on the column major axis and the
model proposed by Gomes for
the minor axis bending. A specific connection
classification system developed for the
major axis for the column minor axis was not found in the
literature. The use of general
classification for this task still deserves a validations
study.
An experimental programme consisting of three full scale
tests of beam to column
connections was carried out. This analysis enable the
assessment of the moment versus
rotation curve, moment capacity of the connection, stress
patterns, strains and collapse
mechanisms.
This work also presents a preliminary semi-rigid model for
the column´s minor
axis, made with a double web angle and a support angle or a
stiffner. A validation
study of this preliminary model was accomplished through a
comparison with the
acquired experimental results. === Las ligaduras extructurales desempeñam un papel fundamental en el comportamiento global de las extructuras de
acero. Muchos ensayos experimentales han sido desarrollados para poder evaluar correctamente la influencia de
los parámetros físicos y geométricos que influeyen en el comportamiento de estas ligaduras. Hoy en dia, las
ligaduras en el eje de menor inercia de la columna de pórticos contraventados son dimensionadas como flexíbles.
Mayores problemas ocurren cuando este contraventamento no es posible y se utilizan ligaduras rígidas. Pero
garantizar que esta ligadura tenga un comportamiento rígido, principalmente en el eje de menor inercia, es algo
bastante discutible. Así, la utilización de ligaduras semi-rígidas se hizo posible, porque tiene un comportamiento
extructural que se aproxima mejor de la realidad y posibilita una diminuición del precio final de la extructura. Este
trabajo presenta una evaluación del comportamiento extructural de ligaduras viga-columna en extructuras de acero
en el eje de menor inercia. Se realizó una investigación de los modelos existentes de ligaduras semirígidas en la
literatura y se identificó dos modelos extructurales fundamentales para esta investigación: el de Kishi y Chen para
el eje de mayor inercia y el de Teixeira Gomes para el de menor inercia. Los sistemasde clasificación de ligaduras
existentes fueron evaluados pero aún no se tiene conocimiento de un sistema específico para el eje de menor
inercia o de la validad del uso de los sistemasde clasificación generados para mayor inercia cuando aplicados en
menor inercia. Un análisis experimental donde tres ensayos de ligadura de acero viga x columna, en escala real
fue ejecutada. Este análisis posibilitó la determinación de la curva momento x rotación, resistencia a la fexión de
la ligadura, evolución de las tensiones y deformaciones y posibles modos de ruína. El presente trabajo propone un
modelo preliminar de ligadura semirígida con dupla esquinera de alma y de apoyo, o enrijecedor, en el eje de
menor inercia con el objetivo de utilizarlo en edificaciones de extructuras de acero. Una evaluación de este modelo
preliminar fue realizada através de una comparación con los resultados experimentales generados. |
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