ANÁLISE PARAMÉTRICA DE LIGAÇÕES TIPO “T” COMPOSTAS POR PERFIS TUBULARES DE PAREDES ESBELTAS

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Publicada em 23/02/2018

Discente: Daniel José Rocha Pereira

Resumo:

Perfis tubulares de aço são muito utilizados na construção civil, podendo compor estruturas que oferecem grande resistência. Apesar das vantagens geométricas que tais perfis possuem, as prescrições de norma internacionais e nacionais não preveem a utilização de ligações entre perfis tubulares de maior esbeltez. Na busca de maior entendimento sobre esses perfis, neste trabalho foram analisados perfis tubulares com alta esbeltez por meio do comportamento de ligações do tipo “T” compostas por banzos de paredes esbeltas e montantes submetidos a carregamento axial de compressão. O estudo da ligação foi feito através de análise experimental e numérica, além da comparação com o que é atualmente previsto pelas prescrições normativas. Foram realizados três ensaios, com protótipos contendo diferentes tamanhos de cordão de solda para possibilitar a avaliação da influência da mesma no comportamento da ligação. Os ensaios foram realizados no Laboratório de Estruturas “Prof. Altamiro Tibiriçá Dias”, em uma prensa servo-hidráulica com controle de deslocamentos, sendo observado nos resultados, a influência do tamanho de cordão de solda na capacidade resistente da ligação. O estudo numérico foi feito via software comercial que utiliza elementos finitos (ANSYS), sendo seus resultados comparados aos experimentais. Os modelos apresentaram boa correlação com os dados dos experimentos, possibilitando a confiabilidade para desenvolvimento de uma análise paramétrica. No estudo paramétrico, através da variação do diâmetro do montante e da espessura do banzo, pôde-se observar que perfis com menores espessuras apresentaram maior dispersão de resultados em relação às equações teóricas, e que o critério de servicibilidade era dominante nesses casos.

Abstract:

Hollow steel sections are widely used in the construction industry, offering structures with high levels of resistance. Despite the geometrical advantages of these structures, both international and national design prescriptions do not contemplate the use of tubular thin-walled sections. Aiming to better understand these sections, in this work, T-joints under compression and composed of hollow steel sections with thin-walled members were analyzed. The study was made through experimental and numerical analysis, comparing the results with the current design prescriptions. Three experiments were performed, with different weld beads, in order to enable the analysis of the weld’s influence on the connection’s bearing capacity. The experiments were performed in the Structures Laboratory “Prof. Altamiro Tibiriçá Dias”, with displacement-controlled tests in a Testing Machine with data acquisition system. The results showed that the weld bead influenced the joint’s bearing capacity. The numerical study was made through the commercially available software ANSYS, and the results compared with the experimental data. The finite element models showed good correlation with the experimental results, enabling the development of a parametric analysis. In the parametric study, through the variation of the brace’s diameter and the chord’s thickness, it was possible to observe that the models with thin-walled sections presented higher rates of dispersion in comparison with the theoretical equations, and that the serviceability criteria was dominant in these cases. Keywords: Hollow steel sections, thin-walled sections, numerical analysis, experimental analysis, joints, weld.

Palavras-chave:

Perfis tubulares, seções esbeltas, análise numérica, análise experimental, ligações, solda_

Áreas de Concentração:

- Mestrado: Estruturas e Construção

Orientadores:

- Arlene Maria Cunha Sarmanho

Banca Examinadora:

Profa. Arlene Maria Cunha Sarmanho (UFOP, Presidente)
Prof. Gabriel Vieira Nunes (IFMG)
Prof. Luciano Rodrigues de Lima (UERJ)

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