Avaliação da influência de esforços normais no banzo no comportamento estrutural de ligações tubulares em aço.
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Data de Publicação: | 2015 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
Texto Completo: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11614 |
Resumo: | The second half of the twentieth century was associated to widespread use of structural hollow sections in Brazil following a worldwide trend observed in countries like Germany, England, Canada, Japan and the United States In addition new technologies have been allowing the development of high resistance tubes with yield stress around 1,000 MPa made with materials such as stainless steel and made possible the use of alternative cross-shaped hollow sections such as triangular and elliptical. All these aspects urged for an improvement of the procedures associates to structural design and analysis that could lead to a rational, safe and economical use, of these materials. This work aims to experimentally investigate T joints formed by RHS and SHS structural sections and compare their response with the recommendations contained in NBR 16239 [3], EC3-1.8 [4] and ISO 14346 [5] design standards. Seven specimens were tested made of RHS 100x80x6,3mm and SHS 60x60x6,3mm subjected to compressive load in the brace and varying the level of normal force on the chord. The tests results enable a comprehensive analysis of the structural performance were the ultimate capacity of the T joints could be evaluated and compared to the usual deformation limit criteria and to the theoretical results present in current design standards. One of the main conclusions of the present study, for the investigated T joints geometries, was that the NBR 16239 [3] and EC3-1.8 [4] forecasted ultimate load values were compatible to the results obtained in the experiments for cases without chords forces and for compressive chords forces up to 70% of the plastic cross section capacity. Alternatively, in these cases the ISO 14346 [5] led to conservative predictions. The tests with tension chords axial forces also led to conservative predictions for the three investigated design standards. |
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Dissertação (Mestrado em Estruturas; Geotecnia; Construção Civil) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2015.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11614The second half of the twentieth century was associated to widespread use of structural hollow sections in Brazil following a worldwide trend observed in countries like Germany, England, Canada, Japan and the United States In addition new technologies have been allowing the development of high resistance tubes with yield stress around 1,000 MPa made with materials such as stainless steel and made possible the use of alternative cross-shaped hollow sections such as triangular and elliptical. All these aspects urged for an improvement of the procedures associates to structural design and analysis that could lead to a rational, safe and economical use, of these materials. This work aims to experimentally investigate T joints formed by RHS and SHS structural sections and compare their response with the recommendations contained in NBR 16239 [3], EC3-1.8 [4] and ISO 14346 [5] design standards. Seven specimens were tested made of RHS 100x80x6,3mm and SHS 60x60x6,3mm subjected to compressive load in the brace and varying the level of normal force on the chord. The tests results enable a comprehensive analysis of the structural performance were the ultimate capacity of the T joints could be evaluated and compared to the usual deformation limit criteria and to the theoretical results present in current design standards. One of the main conclusions of the present study, for the investigated T joints geometries, was that the NBR 16239 [3] and EC3-1.8 [4] forecasted ultimate load values were compatible to the results obtained in the experiments for cases without chords forces and for compressive chords forces up to 70% of the plastic cross section capacity. Alternatively, in these cases the ISO 14346 [5] led to conservative predictions. The tests with tension chords axial forces also led to conservative predictions for the three investigated design standards.Com a difusão do uso de perfis tubulares metálicos no Brasil a partir da segunda metade do século XX, acompanhando uma tendência mundial e já há muito praticada em países como Alemanha, Inglaterra, Canadá, Japão e Estados Unidos, e ainda com o surgimento de novas tecnologias permitindo a criação de perfis tubulares com aço de alta resistência, com tensão de escoamento em torno de 1.000 MPa, torna-se necessário o aperfeiçoamento das técnicas de dimensionamento e de análise estrutural existentes. Se por um lado existem significativos avanços nas pesquisas e no desenvolvimento de novos métodos e tecnologias para utilização de perfis tubulares metálicos, por outro lado, é de extrema relevância e necessário o aperfeiçoamento e adequação das metodologias atuais de cálculo e dimensionamento, o que permitirá a utilização racional, segura e mais econômica destes materiais. Este trabalho tem por objetivo comparar os resultados das reações e/ou esforços resistentes obtidos pelas formulações das normas técnicas NBR 16.239 [3], EC3-1.8 [4] e ISO 14.346 [5] com os resultados de ensaios experimentais de ligações do tipo T formadas por perfis RHS no banzo e SHS no montante. Para tal foram ensaiados sete espécimes construídos com perfil RHS 100x80x6,3mm no banzo e SHS 60x60x6,3mm no montante submetidos a carga de compressão no montante e variando-se o nível de esforço normal no banzo. Com os resultados destes ensaios foram elaboradas análises detalhadas do comportamento estrutural desta amostra considerando os referidos parâmetros de cálculos. As análises do presente trabalho permitiram comparar os valores, de resistência última das ligações ensaiadas, obtidos por meio do critério de deformação limite proposto por diversos pesquisadores com os resultados teóricos determinados com base nas prescrições constantes nas normas técnicas mencionadas anteriormente. Conclui-se, considerando os parâmetros geométricos da ligação avaliada neste estudo, que os resultados teóricos obtidos pelas prescrições normativas quando comparados com os ensaios experimentais foram compatíveis para o caso da ligação sem aplicação de esforço normal no banzo e para os casos em que houve aplicação de esforço axial de compressão de até o limite de 70% da carga de plastificação para as normas NBR 16.239 [3] e EC3-1.8 [4] e se mostraram conservadores para a norma ISO 14.346 [5]. Nos casos em que houve aplicação de esforço axial de tração no banzo os resultados foram conservadores em todas as normas.Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:02:46Z No. of bitstreams: 1 Flavio Ferreira Mendes.pdf: 4675678 bytes, checksum: fa53bb0196e2edf32f8d651e69cdf004 (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-06T19:02:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Flavio Ferreira Mendes.pdf: 4675678 bytes, checksum: fa53bb0196e2edf32f8d651e69cdf004 (MD5) Previous issue date: 2015-12-15application/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUERJBRCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaChord axial forcesTubular Joints, T JointEngenharia CivilComportamento estruturalPerfis tubularesLigações tubularesLigação estrutural do tipo TEsforço normal de tração e de compressão no banzoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILAvaliação da influência de esforços normais no banzo no comportamento estrutural de ligações tubulares em aço.Assessment of the influence of axial forces over the chord structural behavior of tubular steel connections.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:UERJORIGINALFlavio Ferreira Mendes.pdfapplication/pdf4675678http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/11614/1/Flavio+Ferreira+Mendes.pdffa53bb0196e2edf32f8d651e69cdf004MD511/116142024-02-27 14:52:32.292oai:www.bdtd.uerj.br:1/11614Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T17:52:32Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
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