Análise de modelos matemáticos de pilar-parede pelo MEF
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/40751 |
Resumo: | Neste trabalho, foram estudados modelos matemáticos com grau de complexidade crescente para representar os pilares-parede com seção transversal em formato U, U enrijecido e E, tendo sido utilizado para as análises o código comercial ADINA, baseado no Método dos Elementos Finitos. Foram propostos quatro modelos: o primeiro, caracterizado pela utilização de um elemento unidimensional regido pela teoria de Euler-Bernoulli; o segundo, caracterizado também por um elemento unidimensional, mas regido pela teoria de Timoshenko; o terceiro, consistindo de uma malha de elementos de viga dispostos verticalmente e representando cada uma das superfícies do pilar-parede em estudo; o quarto modelo, formado por uma malha de elementos de casca. Os resultados foram comparados, a depender do modelo matemático, às soluções analíticas disponíveis na literatura técnica e/ou àqueles obtidos a partir da avaliação de um modelo considerado mais complexo e cujas respostas se aproximam mais da realidade, denominado modelo matemático abrangente. Constatou-se que a modelagem por elemento unidimensional considerando a deformação por cisalhamento conduz a resultados satisfatórios reforçando as imposições da NBR 6118:2014 e Eurocode 2 (2004) quanto à sua consideração. Entretanto, o modelo matemático discretizado por uma malha de elementos de viga ainda requer ajustes a fim de melhorar sua capacidade em representar adequadamente o comportamento do pilar-parede. |
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Foram propostos quatro modelos: o primeiro, caracterizado pela utilização de um elemento unidimensional regido pela teoria de Euler-Bernoulli; o segundo, caracterizado também por um elemento unidimensional, mas regido pela teoria de Timoshenko; o terceiro, consistindo de uma malha de elementos de viga dispostos verticalmente e representando cada uma das superfícies do pilar-parede em estudo; o quarto modelo, formado por uma malha de elementos de casca. Os resultados foram comparados, a depender do modelo matemático, às soluções analíticas disponíveis na literatura técnica e/ou àqueles obtidos a partir da avaliação de um modelo considerado mais complexo e cujas respostas se aproximam mais da realidade, denominado modelo matemático abrangente. Constatou-se que a modelagem por elemento unidimensional considerando a deformação por cisalhamento conduz a resultados satisfatórios reforçando as imposições da NBR 6118:2014 e Eurocode 2 (2004) quanto à sua consideração. Entretanto, o modelo matemático discretizado por uma malha de elementos de viga ainda requer ajustes a fim de melhorar sua capacidade em representar adequadamente o comportamento do pilar-parede.In this work, mathematical models with increasing degree of complexity were used to idealize shear wall structures with U, C and E cross section, using the commercial code ADINA, based on the Finite Element Method. Four models were proposed: the first one, featured by a one-dimensional element governed by the Euler-Bernoulli’s theory; the second one, also featured by a one-dimensional element, but governed by Timoshenko’s theory; the third, consisting of beam elements in vertical arrangement; the fourth, described by a mesh of shell elements. The results were compared, depending on the mathematical model, to the analytical solutions available in the technical literature and/or those obtained from the analysis of a more complex mathematical model and whose outcome is closer to reality, identified as comprehensive mathematical model. It was verified that the one-dimensional modeling considering shear deformation leads to satisfactory results asserting the impositions of NBR 6118:2014 and Eurocode 2 (2004) regarding its consideration. However, the mathematical model consisting of vertical beam arrangement still requires adjustments in order to adequately represent the behavior of the shear wall.Universidade Federal do Rio Grande do NorteUFRNBrasilEngenharia CivilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessPilar-paredeNúcleo estruturalModelos matemáticosMétodo dos Elementos FinitosAnálise de modelos matemáticos de pilar-parede pelo MEFAnalysis of shear-walls mathematical models using FEMinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNLICENSElicense.txttext/plain756https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/40751/1/license.txta80a9cda2756d355b388cc443c3d8a43MD51ORIGINALAnalisedemodelosmatematicos_Silva_2019.pdfapplication/pdf2867206https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/40751/2/Analisedemodelosmatematicos_Silva_2019.pdf74469bd5444fa9371662dd1b73cd96b1MD52CC-LICENSElicense_rdfapplication/octet-stream811https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/40751/3/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD53TEXTAnalisedemodelosmatematicos_Silva_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain112823https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/40751/4/Analisedemodelosmatematicos_Silva_2019.pdf.txt7603faf080b324d30967f0569e2b4c9cMD54123456789/407512021-09-29 11:37:08.371oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/40751PGNlbnRlcj48c3Ryb25nPlVOSVZFUlNJREFERSBGRURFUkFMIERPIFJJTyBHUkFOREUgRE8gTk9SVEU8L3N0cm9uZz48L2NlbnRlcj4KPGNlbnRlcj48c3Ryb25nPkJJQkxJT1RFQ0EgRElHSVRBTCBERSBNT05PR1JBRklBUzwvc3Ryb25nPjwvY2VudGVyPgoKPGNlbnRlcj5UZXJtbyBkZSBBdXRvcml6YcOnw6NvIHBhcmEgZGlzcG9uaWJpbGl6YcOnw6NvIGRlIE1vbm9ncmFmaWFzIGRlIEdyYWR1YcOnw6NvIGUgRXNwZWNpYWxpemHDp8OjbyBuYSBCaWJsaW90ZWNhIERpZ2l0YWwgZGUgTW9ub2dyYWZpYXMgKEJETSk8L2NlbnRlcj4KCk5hIHF1YWxpZGFkZSBkZSB0aXR1bGFyIGRvcyBkaXJlaXRvcyBkZSBhdXRvciBkYSBtb25vZ3JhZmlhLCBhdXRvcml6byBhIFVuaXZlcnNpZGFkZSBGZWRlcmFsIGRvIFJpbyBHcmFuZGUgZG8gTm9ydGUgKFVGUk4pIGEgZGlzcG9uaWJpbGl6YXIgYXRyYXbDqXMgZGEgQmlibGlvdGVjYSBEaWdpdGFsIGRlIE1vbm9ncmFmaWFzIGRhIFVGUk4sIHNlbSByZXNzYXJjaW1lbnRvIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcywgZGUgYWNvcmRvIGNvbSBhIExlaSBuwrAgOTYxMC85OCwgbyB0ZXh0byBpbnRlZ3JhbCBkYSBvYnJhIHN1Ym1ldGlkYSBwYXJhIGZpbnMgZGUgbGVpdHVyYSwgaW1wcmVzc8OjbyBlL291IGRvd25sb2FkLCBhIHTDrXR1bG8gZGUgZGl2dWxnYcOnw6NvIGRhIHByb2R1w6fDo28gY2llbnTDrWZpY2EgYnJhc2lsZWlyYSwgYSBwYXJ0aXIgZGEgZGF0YSBkZXN0YSBzdWJtaXNzw6NvLiAKRepositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-09-29T14:37:08Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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Neste trabalho, foram estudados modelos matemáticos com grau de complexidade crescente para representar os pilares-parede com seção transversal em formato U, U enrijecido e E, tendo sido utilizado para as análises o código comercial ADINA, baseado no Método dos Elementos Finitos. Foram propostos quatro modelos: o primeiro, caracterizado pela utilização de um elemento unidimensional regido pela teoria de Euler-Bernoulli; o segundo, caracterizado também por um elemento unidimensional, mas regido pela teoria de Timoshenko; o terceiro, consistindo de uma malha de elementos de viga dispostos verticalmente e representando cada uma das superfícies do pilar-parede em estudo; o quarto modelo, formado por uma malha de elementos de casca. Os resultados foram comparados, a depender do modelo matemático, às soluções analíticas disponíveis na literatura técnica e/ou àqueles obtidos a partir da avaliação de um modelo considerado mais complexo e cujas respostas se aproximam mais da realidade, denominado modelo matemático abrangente. Constatou-se que a modelagem por elemento unidimensional considerando a deformação por cisalhamento conduz a resultados satisfatórios reforçando as imposições da NBR 6118:2014 e Eurocode 2 (2004) quanto à sua consideração. Entretanto, o modelo matemático discretizado por uma malha de elementos de viga ainda requer ajustes a fim de melhorar sua capacidade em representar adequadamente o comportamento do pilar-parede. |
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