Avaliação de ligações soldadas de perfis tubulares em estruturas de aço através do método dos elementos finitos.
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2008 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
Texto Completo: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11557 |
Resumo: | 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. |
id |
UERJ_120236c7faa7fcd51e613844b36bd056 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:www.bdtd.uerj.br:1/11557 |
network_acronym_str |
UERJ |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
repository_id_str |
2903 |
spelling |
Lima, Luciano Rodrigues Ornelas dehttp://lattes.cnpq.br/2151919861612154Silva, José Guilherme Santos dahttp://lattes.cnpq.br/4422797300106230Vellasco, Pedro Colmar Gonçalves da Silvahttp://lattes.cnpq.br/2438486171976888Batista, Eduardo de Mirandahttp://lattes.cnpq.br/9045444814367137Andrade, Sebastião Arthur Lopes dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783730Y4http://lattes.cnpq.br/4440510819717744Bittencourt, Mateus Cunha2021-01-06T19:01:33Z2013-07-232008-06-20BITTENCOURT, 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.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11557Tubular 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.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.Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:01:33Z No. of bitstreams: 1 Mateus Cunha Bittencourt.pdf: 4046156 bytes, checksum: bd22ddb68595ac54ce5e46a08a671ae3 (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-06T19:01:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mateus Cunha Bittencourt.pdf: 4046156 bytes, checksum: bd22ddb68595ac54ce5e46a08a671ae3 (MD5) Previous issue date: 2008-06-20Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUERJBRCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaTubular strutucturesWeldedFinite element methodNumerical modelsNon linearPerfis tubularesLigações soldadasMétodo dos elementos finitosModelo numéricoAnálise numéricaAnálise não-linearCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILAvaliação de ligações soldadas de perfis tubulares em estruturas de aço através do método dos elementos finitos.Evaluation of tubular welded connections in steel structures through finite element method.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALMateus Cunha Bittencourt.pdfapplication/pdf4046156http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/11557/1/Mateus+Cunha+Bittencourt.pdfbd22ddb68595ac54ce5e46a08a671ae3MD511/115572024-02-27 14:52:37.693oai:www.bdtd.uerj.br:1/11557Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T17:52:37Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Avaliação de ligações soldadas de perfis tubulares em estruturas de aço através do método dos elementos finitos. |
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv |
Evaluation of tubular welded connections in steel structures through finite element method. |
title |
Avaliação de ligações soldadas de perfis tubulares em estruturas de aço através do método dos elementos finitos. |
spellingShingle |
Avaliação de ligações soldadas de perfis tubulares em estruturas de aço através do método dos elementos finitos. Bittencourt, Mateus Cunha 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 CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL |
title_short |
Avaliação de ligações soldadas de perfis tubulares em estruturas de aço através do método dos elementos finitos. |
title_full |
Avaliação de ligações soldadas de perfis tubulares em estruturas de aço através do método dos elementos finitos. |
title_fullStr |
Avaliação de ligações soldadas de perfis tubulares em estruturas de aço através do método dos elementos finitos. |
title_full_unstemmed |
Avaliação de ligações soldadas de perfis tubulares em estruturas de aço através do método dos elementos finitos. |
title_sort |
Avaliação de ligações soldadas de perfis tubulares em estruturas de aço através do método dos elementos finitos. |
author |
Bittencourt, Mateus Cunha |
author_facet |
Bittencourt, Mateus Cunha |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Lima, Luciano Rodrigues Ornelas de |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/2151919861612154 |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
Silva, José Guilherme Santos da |
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/4422797300106230 |
dc.contributor.advisor-co2.fl_str_mv |
Vellasco, Pedro Colmar Gonçalves da Silva |
dc.contributor.advisor-co2Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/2438486171976888 |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Batista, Eduardo de Miranda |
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/9045444814367137 |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Andrade, Sebastião Arthur Lopes de |
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv |
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783730Y4 |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/4440510819717744 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Bittencourt, Mateus Cunha |
contributor_str_mv |
Lima, Luciano Rodrigues Ornelas de Silva, José Guilherme Santos da Vellasco, Pedro Colmar Gonçalves da Silva Batista, Eduardo de Miranda Andrade, Sebastião Arthur Lopes de |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Tubular strutuctures Welded Finite element method Numerical models Non linear |
topic |
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 CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Perfis tubulares Ligações soldadas Método dos elementos finitos Modelo numérico Análise numérica Análise não-linear |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL |
description |
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. |
publishDate |
2008 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2008-06-20 |
dc.date.available.fl_str_mv |
2013-07-23 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2021-01-06T19:01:33Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
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. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11557 |
identifier_str_mv |
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. |
url |
http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11557 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UERJ |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
BR |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) instacron:UERJ |
instname_str |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) |
instacron_str |
UERJ |
institution |
UERJ |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/11557/1/Mateus+Cunha+Bittencourt.pdf |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
bd22ddb68595ac54ce5e46a08a671ae3 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) |
repository.mail.fl_str_mv |
bdtd.suporte@uerj.br |
_version_ |
1811728659477692416 |