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http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AN6Q47| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Análise numérica de conectores parafusos em pilares mistos circulares preenchidos com concreto |
| Authors: | Lucas Ribeiro dos Santos |
| First Advisor: | Rodrigo Barreto Caldas |
| First Referee: | Francisco Carlos Rodrigues |
| Second Referee: | Ricardo Hallal Fakury |
| Third Referee: | Arlene Maria Sarmanho Freitas |
| Abstract: | Este trabalho avalia o comportamento dos conectores parafusos em pilares mistos circulares preenchidos com concreto - PMPC. A utilização dos conectores parafusos tem se demonstrado viável e de grande interesse prático, uma vez que, os parafusos são fáceis de serem instalados nos PMPCs e apresentam baixo custo. Neste trabalho, foram analisados vários ensaios de cisalhamento com uso dos parafusos em pilares mistos de aço e concreto. Os resultados experimentais foram analisados, principalmente, por meio do comportamento das curvas força versus deslizamento. Em seguida, foi realizado um estudo numérico no programa de elementos finitos ABAQUS. Este estudo buscou simular o comportamento dos protótipos observados durante os ensaios. Foram analisadas três curvas de tensão uniaxial de compressão versus deformação para o modelo constitutivo do concreto. Essas análises forneceram uma boa aproximação do comportamento do concreto em estado confinado. A validação dos resultados numéricos foi consolidada por meio de uma análise crítica e comparativa das curvas força versus deslizamento obtidas experimental e numericamente. Na etapa seguinte, foi realizado um estudo paramétrico em função dos seguintes parâmetros: comprimento e diâmetro dos parafusos, diâmetro dos PMPCs, resistência dos materiais aço e concreto e, por último, a quantidade de níveis em que os conectores foram instalados. Ao final, foi desenvolvido um modelo de cálculo para previsão da capacidade resistente dos conectores. O modelo proposto tem por base as prescrições da normatização europeia de estruturas de aço e mistas de aço e concreto, e forneceu resultados adequados, com menor coeficiente de variação em relação a outros modelos de cálculo encontrados na literatura, entre eles, o prescrito na normatização brasileira |
| Abstract: | This study has the main goal evaluate the behavior of high strength bolts connectors applied in concrete-filled steel columns (CFSC). The usage of bolts as shear connectors can be regarded as a viable solution and with a great practical interest, once the bolts are easily installed in the CFSCs and are considered low-cost technology. In this study, shear tests were performed using bolts connectors on concrete-filled steel columns. The experimental tests were analyzed, mainly, considering the outputs obtained from load versus slip curves. Then, a numerical study was carried out using the finite element software ABAQUS. The numerical model was calibrated considering experimental data and it was able to reproduce the specimen behavior observed during tests. For the constitutive laws of the material concrete, three types, of uniaxial compression stress versus deformation curves were analyzed. These analyses showed in a good approximation for the behavior of the concrete under confinement. The validation of the numerical results was consolidated by a critical and comparative analysis of the load versus slip curves obtained experiment and numerically. Then, parametric study of the bolts as connectors was carried out considering the following parameters: length and diameter of bolts, diameter of CFSCs, material properties and height levels were bolts were set up. Finally, an analytical model was developed for the estimation of the strength of bolts shear connectors. The proposed model was based on prescriptions of the European standard for steel and composite steel and concrete structures, providing adequate results, with lower variation coefficients if compared to other analytical models found in the literatures, the proposed model by Brazilian standard |
| Subject: | Engenharia de estruturas Construção mista Análise numérica Conectores de cisalhamento |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AN6Q47 |
| Issue Date: | 2-Mar-2017 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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