Análise numérica da interação mecânica de conector tipo pino com cabeça em vigas mistas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Leonardo Madeira dos
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/35840
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2019.
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spelling Santos, Leonardo Madeira dosDoca, Thiago de Carvalho Rodrigues2019-11-14T18:14:35Z2019-11-14T18:14:35Z2019-11-142019-04-29SANTOS, Leonardo Madeira dos. Análise numérica da interação mecânica de conector tipo pino com cabeça em vigas mistas. 2019. xi, 119 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.https://repositorio.unb.br/handle/10482/35840Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2019.Este trabalho aborda o comportamento mecânico de vigas mistas - tendo como ênfase a análise de influência da interação do conector tipo stud com os componentes adjacentes - foi elaborado um modelo numérico tridimensional calibrado com resultados experimentais. O modelo calibrado é composto de materiais de alta resistência, fck = 89MPa e y = 460MPa, para o concreto e o perfil, respectivamente. É realizada uma comparação com a utilização de materiais ordinários deste ramo da construção civil avaliando parâmetros de tensão, deformação, rigidez. É empregada a técnica de submodelagem baseada em nós para avaliação do fenômeno de dano e implementação numérica de solda tipo filete atendendo aos requisitos de norma. Este estudo inclui uma etapa de validação do modelo numérico proposto, onde se verifica o comportamento global da viga para interação nula, parcial e total em regime elastoplástico. Os resultados são comparados com dados experimentais disponíveis na literatura e corroboram os métodos adotados para contato, aplicação de carga, condições de contorno, modelo constitutivo material, tamanho de elemento e tipo de malha. O modelo constitutivo de von Mises é empregado para a análise não-linear da distribuição de tensões no conector e região de solda. Para análise do comportamento mecânico do concreto, um modelo de dano plástico é utilizado. É observado que a inclusão dos fenômenos de dano e plasticidade são primordiais para a correta representação do comportamento mecânico do concreto, do aço e da interação destes dois materiais. Em particular, destaca-se que a inclusão destes fenômenos não-lineares possibilitou a identificação da região crítica como sendo a interface concreto-solda, onde a primeira falha ocorre no concreto. A influência do confinamento do concreto também é avaliada, onde o concreto atinge valores superiores ao da sua resistência média à compressão, fcm, sem apresentar dano significativo em esmagamento. Portanto, este trabalho contribui para o entendimento de vigas mistas que empregam material de alta resistência.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).This work deals with the mechanical behavior of composite beams - with emphasis on the influence of the interaction of the stud-type connector with the adjacent components - a three-dimensional numerical model calibrated with experimental results was elaborated. The calibrated model is composed of high strength materials, fck = 89MPa and y = 460MPa, for the concrete and the profile, respectively. A comparison is made with the use of ordinary materials of this branch of the civil construction evaluating parameters of tension, strain, stiffness. It is used the submodel technique based on nodes to evaluate the damage phenomenon and numerical implementation of fillet type soldering meeting the requirements of standard. This study includes a validation step of the proposed numerical model, where the overall behavior of the beam for null, partial and total interaction in an elastoplastic regime is verified. The results are compared with experimental data available in the literature and corroborate the methods adopted for contact, load application, boundary conditions, constitutive material model, element size and mesh type. The von Mises constitutive model is used for the nonlinear analysis of the stresses distribution at the connector and weld region. For analysis of the mechanical behavior of concrete, a plastic damage model is used. It is observed that the inclusion of the damage and plasticity phenomena are primordial for the correct representation of the mechanical behavior of concrete, steel and the interaction of these two materials. In particular, it is worth noting that the inclusion of these non-linear phenomena allowed the identification of the critical region as the concrete-solder interface, where the first fault occurs in the concrete. The influence of confinement of the concrete is also evaluated, where the concrete reaches values higher than its average resistance to compression, fcm, without presenting significant crushing damage. Therefore, this work contributes to the understanding of composite beams using high strength material.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)Programa de Pós-Graduação em Ciências MecânicasA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessAnálise numérica da interação mecânica de conector tipo pino com cabeça em vigas mistasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisConectores de cisalhamentoVigas mistasSubmodelagemConcretoporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINAL2019_LeonardoMadeiradosSantos.pdf2019_LeonardoMadeiradosSantos.pdfapplication/pdf7313336http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/35840/1/2019_LeonardoMadeiradosSantos.pdf1217355fbac323a21cc14373d2be499fMD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain671http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/35840/2/license.txtbacfee268cc5d4f6aaa2e6e0066d38f5MD52open access10482/358402024-02-08 18:40:01.267open accessoai:repositorio2.unb.br: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Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestopendoar:2024-02-08T21:40:01Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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