Avaliação de ligações soldadas de perfis tubulares em estruturas de aço através do método dos elementos finitos.

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Tipo do documento:	Dissertação
Título:	Avaliação de ligações soldadas de perfis tubulares em estruturas de aço através do método dos elementos finitos.
Título(s) alternativo(s):	Evaluation of tubular welded connections in steel structures through finite element method.
Autor:	Bittencourt, Mateus Cunha
Primeiro orientador:	Lima, Luciano Rodrigues Ornelas de
Primeiro coorientador:	Silva, José Guilherme Santos da
Segundo coorientador:	Vellasco, Pedro Colmar Gonçalves da Silva
Primeiro membro da banca:	Batista, Eduardo de Miranda
Segundo membro da banca:	Andrade, Sebastião Arthur Lopes de
Resumo:	A necessidade de se obter soluções para os diversos problemas estruturais na engenharia, associado ao amplo crescimento e difusão da construção metálica fez surgir, por volta dos anos 60, os perfis tubulares. As ligações soldadas entre perfis tubulares são as ligações de maior difusão nas construções com este tipo de perfil, sendo necessário portanto, estudos mais detalhados que tornem a utilização de ligações soldadas mais seguras e otimizadas. O Eurocode 3 possui um item específico para as ligações entre perfis tubulares, em especial as ligações soldadas devido a suas particularidades. Infelizmente, a norma brasileira NBR8800 não aborda as ligações envolvendo perfis tubulares. Para a execução da análise numérica no presente trabalho, faz-se necessário uma revisão bibliográfica. Com estes resultados, foram feitas modelagens de ligações tubulares com o método dos elementos finitos de forma a otimizar os modelos a serem utilizados em uma análise paramétrica futura. Desta forma, foram desenvolvidos dois modelos numéricos, um considerando ligação tipo T entre perfis tubulares quadrados e outro para uma ligação tipo K entre perfis circulares. Estes modelos foram caracterizados através de elementos de casca com seis graus de liberdade por nó considerando-se adicionalmente o efeito de membrana. A análise não-linear realizada considerou a não-linearidade do material através do critério de plastificação de Von Mises através de uma lei constitutiva tensão versus deformação bi-linear e a não-linearidade geométrica foi atribuída através da formulação de Lagrange atualizado. Dentre as principais conclusões obtidas no presente trabalho, pode-se citar que os resultados para as ligações tipo T , o Eurocode 3, fornece resultados que precisam ser observados com cautela. Todavia, para as ligações do tipo K , os resultados numéricos mostraram-se sempre inferiores aos valores através do Eurocode 3, representando um dimensionamento a favor da segurança.
Abstract:	Tubular structures were conceived in the sixties, to solve several structural engineering problems and were boosted by the fast and continuous growth of the use of steel in the construction industry. The most popular tubular joints are welded. These specific connections still require further investigations to enable a complete understanding of their structural performance aiming to develop optimum and reliable solutions. The Eurocode 3 provides specific guidance for tubular connections, specially the welded joints, due to their particular design peculiarities. Unfortunately, the Brazilian Steel Design Standard, NBR8800, does not provide any recommendation for tubular members joint design. The numerical analysis performed in the current investigation required an updated and comprehensive literature review of tubular joint structural design and response. With this review in hand, numerical models were conceived and optimised with the aid of the Finite Element Method and were used in subsequent parametrical analysis made to enhance their structural response knwolledge. Two numerical models were developed with hollow welded joints of: T square section members and K circular section members. All the models adopted six dof. shell finite elements including the membrane action. The material response was non-linear using a bilinear stress vs. strain curve and a Von Mises yield criterion. The geometric non-linearity was considered through the use of an Updated Lagragean formulation. The most significant conclusions of the present investigation were related to the analyzed T joints results that indicated that the Eurocode 3 provisions should be adopted with caution. On the other hand, for the K joints, the numerical results were always lower than the Eurocode 3 results, and could be considered a lower bound for the investigated problem.
Palavras-chave:	Tubular strutuctures Welded Finite element method Numerical models Non linear Perfis tubulares Ligações soldadas Método dos elementos finitos Modelo numérico Análise numérica Análise não-linear
Área(s) do CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Idioma:	por
País:	BR
Instituição:	Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição:	UERJ
Departamento:	Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Programa:	Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
Citação:	BITTENCOURT, Mateus Cunha. Avaliação de ligações soldadas de perfis tubulares em estruturas de aço através do método dos elementos finitos.. 2008. 143 f. Dissertação (Mestrado em Estruturas; Geotecnia; Construção Civil) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2008.
Tipo de acesso:	Acesso Aberto
URI:	http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11557
Data de defesa:	20-Jun-2008
Aparece nas coleções:	Mestrado em Engenharia Civil

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