| Summary: | Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.D === Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-01-20T18:09:31Z
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Previous issue date: 2004 === Recentemente, aplicações práticas e pesquisas numéricas e experimentais em
estruturas mistas têm crescido grandemente em todo o mundo. Atualmente a norma
brasileira voltada para o dimensionamento de estruturas de aço encontra-se em processo
de revisão apresentando em seu escopo uma preocupação relevante em relação aos
elementos mistos. Em geral, os procedimentos de norma são baseados em hipóteses
simplificadoras, o que justifica a necessidade de mais pesquisas sobre a análise desses
elementos.
O propósito deste trabalho é o desenvolvimento e implementação de
procedimentos numéricos voltados para análise de pilares mistos. Primeiramente, um
modelo para análise do comportamento de seções arbitrárias é desenvolvido. O modelo
permite a consideração de seções genéricas incluindo os pilares mistos mais usuais,
como, pilares de seção I envolvidos com concreto e tubulares preenchidos com
concreto. Relações momento-curvatura são obtidas, assim como superfícies de
interação. Os resultados são validados a partir de dados encontrados na literatura.
Em uma segunda etapa, um modelo numérico voltado para a simulação do
comportamento de pilares esbeltos com seções genéricas, sujeitos a carregamentos
estáticos, é desenvolvido e implementado. O esquema numérico baseia-se em uma
formulação de deslocamentos do Método dos Elementos Finitos, sendo capaz de avaliar
as não-linearidades física e geométrica. Elementos de barra unidimensionais são
utilizados. Vários resultados numéricos e experimentais são utilizados em comparações
para a verificação da eficácia do procedimento proposto. Ao final, outros procedimentos
numéricos são utilizados para simulação de pórticos e estruturas mistas com o objetivode comprovar a generalidade da formulação. ___________________________________________________________________________________________ === ABSTRACT: In recent years, practical application and numerical and experimental research on
composite steel-concrete structures have increased strongly around the world. The
Brazilian Code for Steel Structures, which is under revision, will bring together the
provisions for composite steel-concrete construction, which will certainly improve the
understanding about its advantages and applicability. However, several code provisions
are based on simplified hypotheses, which justifies the need for more research on the
analysis of these elements.
The purpose of this work is to develop and implement numerical procedures
concerning steel-concrete composite columns. In the first part, a model to predict the
behaviour of arbitrary composite sections is developed. The model permits the
consideration of generic cross-sections including the most usual composite columns,
that is, the concrete encased steel profiles and the concrete filled steel tubes. Some
numerical procedures related to cross-sectional analysis are then developed. Momentaxial
force-curvature relationships are obtained, as well as biaxial bending interaction
surfaces. The results are then verified against the available literature.
In the second part, a numerical model to predict the behaviour of slender
composite columns of arbitrary cross-section, subjected to static loads, is developed and
implemented. The numerical scheme, based on the displacement formulation of the
Finite Element Method, is able to account for the physical and geometrical nonlinearities
which are typical of these elements. One-dimensional beam-column elements
are used. The results are compared to a large set of experimental and numerical data, in
order to verify the accuracy and robustness of the proposed numerical scheme. At the
end, other numerical experiences with composite frames are presented in order to prove
the generality of the formulation.
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