Avaliação de cantoneiras em aço inoxidável submetidas à compressão axial
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2020 |
Outros Autores: | |
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/1/18177 |
Resumo: | The stainless steel has been increasingly used in civil construction due to its characteristics of strength, corrosion resistance and durability, as well as its aesthetic and sustainable appeal. However, the current standards for this material were obtained by analogies with the behaviour of carbon steel, and do not usually differentiate among the various types of stainless steel. This study presents an extensive numerical analysis of hot-rolled equal-leg angles subjected to axial compression, adopting austenitic, duplex and ferritic steels. This choice was made because the equal-leg angle columns can develop flexural minor-axis buckling or flexural-torsional buckling, a phenomenon that mixes two pure buckling modes (torsional and flexural major-axis). In the numerical analysis, characterization curves obtained experimentally in other studies were adopted, and the calibration was materialized by the introduction of imperfections to the model, seeking to obtain consistent values, based in tests already performed. Subsequently, the analysis program was expanded to include 31 commercial sections. By comparing the results of the numerical analysis to the normative prescriptions, it was concluded that the current procedures, in general, underestimate the strengths of austenitic and duplex steels but overestimate the strength of ferritic steel. Therefore, some changes were proposed for each type of stainless steel, considering the two buckling modes that could happen. This proposal achieved very accurate results, close to the ones obtained in the numerical analysis, and corrected some problems of the current standards, both for flexural buckling and flexural-torsional buckling. |
id |
UERJ_ab3cf06654e2c1cf5a754c770439637f |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:www.bdtd.uerj.br:1/18177 |
network_acronym_str |
UERJ |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
repository_id_str |
2903 |
spelling |
Silva, André Tenchini dahttp://lattes.cnpq.br/7036280752466413Lima, Luciano Rodrigues Ornelas dehttp://lattes.cnpq.br/2151919861612154Rodrigues, Monique Cordeirohttp://lattes.cnpq.br/9392939752668118Cardoso, Daniel Carlos Taissumhttp://lattes.cnpq.br/8938338234755961http://lattes.cnpq.br/8175975737716076Germano, Matheus Carvalhedamatheuscarvalheda@yahoo.com.br2022-08-09T19:44:08Z2020-02-19GERMANO, Matheus Carvalheda. Avaliação de cantoneiras em aço inoxidável submetidas à compressão axial. 2020. 160 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2020.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18177The stainless steel has been increasingly used in civil construction due to its characteristics of strength, corrosion resistance and durability, as well as its aesthetic and sustainable appeal. However, the current standards for this material were obtained by analogies with the behaviour of carbon steel, and do not usually differentiate among the various types of stainless steel. This study presents an extensive numerical analysis of hot-rolled equal-leg angles subjected to axial compression, adopting austenitic, duplex and ferritic steels. This choice was made because the equal-leg angle columns can develop flexural minor-axis buckling or flexural-torsional buckling, a phenomenon that mixes two pure buckling modes (torsional and flexural major-axis). In the numerical analysis, characterization curves obtained experimentally in other studies were adopted, and the calibration was materialized by the introduction of imperfections to the model, seeking to obtain consistent values, based in tests already performed. Subsequently, the analysis program was expanded to include 31 commercial sections. By comparing the results of the numerical analysis to the normative prescriptions, it was concluded that the current procedures, in general, underestimate the strengths of austenitic and duplex steels but overestimate the strength of ferritic steel. Therefore, some changes were proposed for each type of stainless steel, considering the two buckling modes that could happen. This proposal achieved very accurate results, close to the ones obtained in the numerical analysis, and corrected some problems of the current standards, both for flexural buckling and flexural-torsional buckling.O aço inoxidável vem sendo cada vez mais aplicado na construção civil por conta de suas características de resistência mecânica, resistência à corrosão e durabilidade, além do seu grande apelo estético e sustentável. Contudo, as normas vigentes para esse material são obtidas por analogias com o comportamento do aço carbono, e não diferenciam as diversas modalidades de aço inoxidável existentes. Essa dissertação apresenta uma análise numérica de cantoneiras de abas iguais laminadas a quente submetidas à compressão axial, considerando os aços austenítico, duplex e ferrítico. Essa escolha foi feita porque as colunas com seção em cantoneira podem desenvolver flambagem por flexão na menor inércia ou flambagem por flexo-torção, fenômeno que mescla dois modos de flambagem puros (torção e flexão na maior inércia). Na análise numérica, foram consideradas curvas de caracterização obtidas experimentalmente em outros trabalhos, e a calibração foi feita por meio da introdução de imperfeições geométricas ao modelo, buscando obter valores condizentes com ensaios já realizados. Na sequência, o programa de análise foi expandido e considerou 31 seções comerciais. Ao comparar os resultados da análise numérica com as prescrições normativas, concluiu-se que os procedimentos vigentes, em geral, subestimavam as resistências de cantoneiras em aços austenítico e duplex, mas superestimavam a resistência das seções em aço ferrítico. Por essa razão, foram propostas alternativas de dimensionamento para cada tipo de aço inoxidável, considerando os dois modos de flambagem pertinentes. A proposta sugerida apresentou resultados muito próximos dos obtidos nos modelos numéricos e corrigiu alguns problemas que as formulações vigentes apresentavam, tanto para a flambagem por flexão quanto para a flambagem por flexo-torção.Submitted by Julia CTC/B (julia.vieira@uerj.br) on 2022-08-09T19:44:08Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Matheus Carvalheda Germano - 2020 - Completo.pdf: 4454209 bytes, checksum: 4fd752b572feb49407501b8aefd3e158 (MD5)Made available in DSpace on 2022-08-09T19:44:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Matheus Carvalheda Germano - 2020 - Completo.pdf: 4454209 bytes, checksum: 4fd752b572feb49407501b8aefd3e158 (MD5) Previous issue date: 2020-02-19Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUERJBrasilCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaCivil engineeringStainless steelSteel - StructuresResistance of materialsFlexion (Civil engineering)Engenharia civilAço inoxidávelAço - EstruturasResistência de materiaisFlexão (Engenharia civil)ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURASAvaliação de cantoneiras em aço inoxidável submetidas à compressão axialEvaluation of stainless steel angles subjected to axial compressioninfo: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:UERJORIGINALDissertação - Matheus Carvalheda Germano - 2020 - Completo.pdfDissertação - Matheus Carvalheda Germano - 2020 - Completo.pdfapplication/pdf4454209http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/18177/2/Disserta%C3%A7%C3%A3o+-+Matheus+Carvalheda+Germano+-+2020+-+Completo.pdf4fd752b572feb49407501b8aefd3e158MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82123http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/18177/1/license.txte5502652da718045d7fcd832b79fca29MD511/181772024-02-27 14:52:33.239oai:www.bdtd.uerj.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T17:52:33Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Avaliação de cantoneiras em aço inoxidável submetidas à compressão axial |
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv |
Evaluation of stainless steel angles subjected to axial compression |
title |
Avaliação de cantoneiras em aço inoxidável submetidas à compressão axial |
spellingShingle |
Avaliação de cantoneiras em aço inoxidável submetidas à compressão axial Germano, Matheus Carvalheda Civil engineering Stainless steel Steel - Structures Resistance of materials Flexion (Civil engineering) Engenharia civil Aço inoxidável Aço - Estruturas Resistência de materiais Flexão (Engenharia civil) ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS |
title_short |
Avaliação de cantoneiras em aço inoxidável submetidas à compressão axial |
title_full |
Avaliação de cantoneiras em aço inoxidável submetidas à compressão axial |
title_fullStr |
Avaliação de cantoneiras em aço inoxidável submetidas à compressão axial |
title_full_unstemmed |
Avaliação de cantoneiras em aço inoxidável submetidas à compressão axial |
title_sort |
Avaliação de cantoneiras em aço inoxidável submetidas à compressão axial |
author |
Germano, Matheus Carvalheda |
author_facet |
Germano, Matheus Carvalheda matheuscarvalheda@yahoo.com.br |
author_role |
author |
author2 |
matheuscarvalheda@yahoo.com.br |
author2_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Silva, André Tenchini da |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/7036280752466413 |
dc.contributor.advisor2.fl_str_mv |
Lima, Luciano Rodrigues Ornelas de |
dc.contributor.advisor2Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/2151919861612154 |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Rodrigues, Monique Cordeiro |
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/9392939752668118 |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Cardoso, Daniel Carlos Taissum |
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/8938338234755961 |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/8175975737716076 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Germano, Matheus Carvalheda matheuscarvalheda@yahoo.com.br |
contributor_str_mv |
Silva, André Tenchini da Lima, Luciano Rodrigues Ornelas de Rodrigues, Monique Cordeiro Cardoso, Daniel Carlos Taissum |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Civil engineering Stainless steel Steel - Structures Resistance of materials Flexion (Civil engineering) |
topic |
Civil engineering Stainless steel Steel - Structures Resistance of materials Flexion (Civil engineering) Engenharia civil Aço inoxidável Aço - Estruturas Resistência de materiais Flexão (Engenharia civil) ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Engenharia civil Aço inoxidável Aço - Estruturas Resistência de materiais Flexão (Engenharia civil) |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS |
description |
The stainless steel has been increasingly used in civil construction due to its characteristics of strength, corrosion resistance and durability, as well as its aesthetic and sustainable appeal. However, the current standards for this material were obtained by analogies with the behaviour of carbon steel, and do not usually differentiate among the various types of stainless steel. This study presents an extensive numerical analysis of hot-rolled equal-leg angles subjected to axial compression, adopting austenitic, duplex and ferritic steels. This choice was made because the equal-leg angle columns can develop flexural minor-axis buckling or flexural-torsional buckling, a phenomenon that mixes two pure buckling modes (torsional and flexural major-axis). In the numerical analysis, characterization curves obtained experimentally in other studies were adopted, and the calibration was materialized by the introduction of imperfections to the model, seeking to obtain consistent values, based in tests already performed. Subsequently, the analysis program was expanded to include 31 commercial sections. By comparing the results of the numerical analysis to the normative prescriptions, it was concluded that the current procedures, in general, underestimate the strengths of austenitic and duplex steels but overestimate the strength of ferritic steel. Therefore, some changes were proposed for each type of stainless steel, considering the two buckling modes that could happen. This proposal achieved very accurate results, close to the ones obtained in the numerical analysis, and corrected some problems of the current standards, both for flexural buckling and flexural-torsional buckling. |
publishDate |
2020 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2020-02-19 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2022-08-09T19:44:08Z |
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 |
GERMANO, Matheus Carvalheda. Avaliação de cantoneiras em aço inoxidável submetidas à compressão axial. 2020. 160 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2020. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18177 |
identifier_str_mv |
GERMANO, Matheus Carvalheda. Avaliação de cantoneiras em aço inoxidável submetidas à compressão axial. 2020. 160 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2020. |
url |
http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18177 |
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 |
Brasil |
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/1/18177/2/Disserta%C3%A7%C3%A3o+-+Matheus+Carvalheda+Germano+-+2020+-+Completo.pdf http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/18177/1/license.txt |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
4fd752b572feb49407501b8aefd3e158 e5502652da718045d7fcd832b79fca29 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 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_ |
1792352364035833856 |