Análise numérica de ligações tipo KT de treliças de aço tubulares com banzos de seção quadrada e circular

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Rosiane Camargos dos
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/13307
Resumo: Structures with tubular trusses as a structural solution have become usual in Brazilian designs, over the last few years, therefore it is required to study the behavior of these structures, with interest on the joint behavior, which are usually submitted to complex requests and becoming the most critical point of the tubular structure governing the structure design. Several works have been conducted to evaluate the ultimate resistance and influence of geometric parameters on joint strength. However, the dispersion of the experimental and numerical results in relation to the design standards prescriptions is still high, therefore, it is necessary to develop works that thoroughly evaluate the behavior of these joints to make their sizing more secure and inexpensive. This work analyzed the structural behavior of welded KT-joint with gap of steel trusses with circular hollow section (CHS) or square hollow section (SHS) chord members and circular hollow sections braces members. A numerical model was developed to represent KT-joint considering the material non-linearity and the weld. A finite element model was developed in commercial software ANSYS Mechanical v.17. The models were compared with experimental results available in the literature. A parametric study was carried out to analyze the influence of geometric parameters on joint strength and stiffness and the numerical results were compared with the main normative prescriptions on the subject. Conclusions about the theoretical and numerical behavior, variation of the initial stiffness and the evolution of the stress in the chord were obtained, as well as the influence of geometric parameters on the joint ultimate strength.
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However, the dispersion of the experimental and numerical results in relation to the design standards prescriptions is still high, therefore, it is necessary to develop works that thoroughly evaluate the behavior of these joints to make their sizing more secure and inexpensive. This work analyzed the structural behavior of welded KT-joint with gap of steel trusses with circular hollow section (CHS) or square hollow section (SHS) chord members and circular hollow sections braces members. A numerical model was developed to represent KT-joint considering the material non-linearity and the weld. A finite element model was developed in commercial software ANSYS Mechanical v.17. The models were compared with experimental results available in the literature. A parametric study was carried out to analyze the influence of geometric parameters on joint strength and stiffness and the numerical results were compared with the main normative prescriptions on the subject. Conclusions about the theoretical and numerical behavior, variation of the initial stiffness and the evolution of the stress in the chord were obtained, as well as the influence of geometric parameters on the joint ultimate strength.A utilização de estruturas tubulares treliçadas como solução estrutural nos projetos brasileiros tem aumentado ao longo dos últimos anos, tornando-se necessários estudos sobre o comportamento dessas estruturas, com particular interesse ao comportamento das ligações, as quais são geralmente submetidas a solicitações mais complexas, tornando-se os locais mais críticos da estrutura tubular e governando o seu dimensionamento. Diversos trabalhos vêm sendo conduzidos a fim de avaliar a resistência ao estado limite último e a influência dos fatores geométricos na resistência de ligações em estruturas tubulares. Entretanto, a dispersão dos resultados experimentais e numéricos em relação às prescrições normativas ainda é grande, sendo fundamental a condução de trabalhos que avaliem minuciosamente o comportamento destas ligações a fim de tornar o seu dimensionamento mais seguro e econômico. O presente trabalho analisou o comportamento estrutural de ligações soldadas tipo KT com afastamento de treliças de aço constituídas por banzos em perfis tubulares de seção circular e quadrada e montantes e diagonais em perfis tubulares de seção circular. Para representar as ligações tipo KT, foram propostos modelos numéricos que consideram a não linearidade de material e o cordão de solda, e a implementação computacional feita por meio do software comercial ANSYS Mechanical v.17. Os modelos foram aferidos a partir de resultados experimentais disponíveis na literatura. Um estudo paramétrico foi realizado para análise da influência de parâmetros geométricos na resistência e rigidez da ligação e os resultados numéricos foram confrontados com as principais prescrições normativas sobre o assunto. Conclusões acerca do comportamento teórico e numérico, da variação da rigidez inicial e da evolução das tensões no banzo foram obtidas, assim como da influência de parâmetros geométricos na resistência última da ligação.Universidade Federal do Espírito SantoBRMestrado em Engenharia CivilCentro TecnológicoUFESPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilCalenzani, Adenilcia Fernanda Groberiohttps://orcid.org/0000000209369950http://lattes.cnpq.br/9959808218883879https://orcid.org/0000-0001-5740-4549http://lattes.cnpq.br/Lima, Luciano Rodrigues Ornelas dehttps://orcid.org/0000-0002-7332-3818http://lattes.cnpq.br/2151919861612154Azevedo, Macksuel Soares dehttps://orcid.org/0000000330113420http://lattes.cnpq.br/6726295161401220Santos, Rosiane Camargos dos2024-05-29T22:10:54Z2024-05-29T22:10:54Z2019-04-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTextapplication/pdfhttp://repositorio.ufes.br/handle/10/13307porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFES2024-08-14T10:25:58Zoai:repositorio.ufes.br:10/13307Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-08-14T10:25:58Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
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