Modelagem numérica de pilares mistos de aço e concreto parcialmente revestidos com concreto e aço de alta resistência

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dc.contributor.advisor1Calenzani, Adenilcia Fernanda Groberio
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000209369950
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9959808218883879
dc.contributor.authorSalgado, Naycou Giovani de Paula
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0003-3772-1437
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1976049527332998
dc.contributor.referee1Azevedo, Macksuel Soares de
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000000330113420
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6726295161401220
dc.contributor.referee2Rodrigues, Monique Cordeiro
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-3876-4893
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9392939752668118
dc.date.accessioned2024-05-30T01:41:20Z
dc.date.available2024-05-30T01:41:20Z
dc.date.issued2022-11-29
dc.description.abstractThe construction industry undergoes constant changes to keep up with the evolution of structural systems. This can be noticed by the incessant industrialization of the structural elements used in construction, that is, the transition from handmade models to elements designed, prefabricated, and transported from industry to construction site. In this context, the use of partially encased composite columns with high strength concrete has increased visibility in projects given their precision and constructive speed. Related to this evolution, this research aimed to perform a numerical simulation of partially encased composite columns made of high strength steel and concrete, to evaluate the resistant capacity and rigidity of the system. So, numerical models were proposed to simulate in the most realistic way possible the mechanical behavior of these columns when submitted to pure compression. Numerical modeling was performed in the ANSYS® software by the Finite Element Method (FEM). To simulate the plastic behavior of the materials, the von Mises failure criteria for steel and DruckerPrager (DP) were selected for concrete, in the latter, crushing and relieving concrete stresses were characterized by exponential HSD2 parameters. The numerical results of load versus shortening and load versus axial deformation were compared with experimental results from the literature and the proposed numerical model proved to be adequate. A wide parametric analysis was performed with the objective of evaluating the influence of physical parameters, such as, column length (L), steel yield strength (fy) and characteristics compressive strength of concrete (fck). The results of the parameterization were compared with the predictions of ABNT NBR 8800:2008. It was concluded that the compressive strength of partially encased composite columns high strength steel and concrete can be accurately estimated by the equations of ABNT NBR 8800:2008.
dc.description.resumoA indústria da construção civil passa por constantes mudanças para acompanhar a evolução dos sistemas estruturais. Isso pode ser notado pelo aumento da industrialização dos elementos estruturais empregados em obras, ou seja, a transição de modelos artesanais para elementos projetados, pré-fabricados e transportados da indústria para o canteiro de obras. Neste âmbito, o emprego de estruturas mistas em aço com concreto de alta resistência vem ganhando visibilidade em projetos dada sua precisão e rapidez construtiva. Atrelada à essa evolução, esse trabalho teve por objetivo realizar um estudo numérico, de pilares mistos de aço revestidos parcialmente com concreto e aço de alta resistência, para avaliação da capacidade resistente e rigidez do sistema. Dessa forma, modelos numéricos foram propostos para simular a forma mais realista possível, o comportamento mecânico destes pilares quando submetidos à compressão pura. A modelagem numérica foi realizada no software ANSYS® pelo Método de Elementos Finitos (FEM). Para simular o comportamento plástico dos materiais, foram selecionados os critérios de falha von Mises para o aço e Drucker-Prager (DP) para o concreto, nesse último, o esmagamento e o alívio das tensões do concreto foram caracterizados pelos parâmetros de HSD2 exponencial. Os resultados numéricos de carga versus encurtamento e carga versus deformação axial foram confrontados com resultados experimentais da literatura e o modelo numérico proposto se mostrou adequado. Uma ampla análise paramétrica foi realizada com o objetivo de avaliar a influência dos parâmetros geométricos e físicos, isto é, comprimento do pilar (L), resistência ao escoamento do aço (fy) e resistência característica do concreto à compressão (fck). Os resultados da parametrização foram comparados com as previsões da ABNT NBR 8800:2008. Concluiu-se que a resistência à compressão de pilares mistos parcialmente revestidos com concreto e aço de alta resistência pode ser estimada com precisão pelas equações da ABNT NBR 8800:2008.
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/16696
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Civil
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.rightsopen access
dc.subjectPilar misto de aço e concreto
dc.subjectConcreto de alta resistência
dc.subjectModelagem numérica
dc.subjectAço de alta resistência
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia Civil
dc.titleModelagem numérica de pilares mistos de aço e concreto parcialmente revestidos com concreto e aço de alta resistência
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis
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