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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B7BED3| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Determinação do momento crítico elástico à flambagem lateral com distorção de vigas mistas contínuas e semicontínuas |
| Authors: | João Victor Fragoso Dias |
| First Advisor: | Ricardo Hallal Fakury |
| First Referee: | Armando Cesar Campos Lavall |
| Second Referee: | Adenílcia Fernanda Grobério Calenzani |
| Abstract: | Muita atenção tem sido dada ao longo dos últimos anos às vigas mistas de aço e concreto devido aos ganhos de resistência e rigidez obtidos com o pequeno custo de se instalar uma conexão de cisalhamento entre o perfil de aço e a laje de concreto. Nas vigas mistas contínuas e semicontínuas, junto aos apoios internos, desenvolvem-se momentos fletores negativos que comprimem a mesa inferior do perfil de aço e a viga se torna, então, suscetível a uma flambagem conhecida como flambagem lateral com distorção (FLD), caracterizada por um deslocamento lateral e giro da mesa inferior do perfil, acompanhados de distorção da alma. O procedimento de cálculo das normas de projeto brasileira e europeia para essas vigas consiste na redução do momento fletor último da seção transversal com base em um parâmetro adimensional, calculado a partir de seu índice de esbeltez reduzido. O índice de esbeltez reduzido, por sua vez, necessita em seu cálculo de uma determinação do momento crítico elástico à FLD das vigas. Na literatura, diversas formulações são propostas para a determinação desse momento, entre elas, as mais conhecidas são as de Roik et al. (1990), adotada pela ABNT NBR 8800:2008, e de Hanswille et al. (1998). No presente trabalho, um novo procedimento, desenvolvido com base na teoria de vigas em base elástica, é proposto para a determinação do momento crítico elástico de vigas mistas sujeitas a distribuição de momento fletor negativo uniforme. Para verificar o procedimento, 7.772 modelos numéricos foram desenvolvidos no software comercial de elementos finitos ANSYS e seus resultados foram comparados à nova proposição. O procedimento proposto apresentou excelente concordância com os valores numéricos, com desvios inferiores a 10% em 97,29% dos modelos analisados e erro médio de 2,33%. As formulações de Roik et al. (1990) e de Hanswille et al.(1998) não conduziram a resultados tão satisfatórios, apresentando erros médios de 12,41% e 16,51% respectivamente. |
| Abstract: | Great attention has been given in the last years to steel and concrete composite beams due to the gains in strength and stiffness that can be obtained with the small cost of installing a shear connection between the steel profile and the concrete slab. In continuous and semicontinuous composite beams, close to the internaç supports, hogging bending moments are developed and the compressed bottom flange may buckle laterally in an instability known as lateral distortional buckling (LDB), characterized by a horizontal displacement and a twist of the bottom flange with distortion of the web. The calculation procedure in the Brazilian and European design standards is based on the reduction of the cross-section ultimate bending moment with a nondimensional parameter, which is calculated from the slenderness of the beam. This slenderness, in turn, needs a determination of the critical elastic moment to LDB. In literature, several formulations are proposed to determine this critical moment. Among them, some of the most relevant are presented by Roik et al. (1990) and Hanswille et al. (1998). equation has also been adopted by the Brazilian standard ABNT NBR 8800:2008. In the present work, a new procedure based on the elastic foundation beam theory is proposed to determine the critical moment of continuous and semicontinuous composite beams under uniform hogging moment. To assess the proposed procedure, 7,772 numerical models were developed in the general purpose finite element code ANSYS and the results were compared to the ones obtained with the new proposal. The procedure presented excellent agreement with the numerical results, with deviations that were below 10% in 97.29% of the models and average deviation of 2.33%. The formulations of Roik et al. (1990) and by Hanswille et al. (1998) did not lead to such satisfactory results, presenting average deviations of 12.41% and 16.51% respectively. |
| Subject: | Engenharia de estruturas Flambagem (Mecânica) Construção mista Vigas |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B7BED3 |
| Issue Date: | 21-Jun-2018 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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