PROPEC - Mestrado (Dissertações)

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Browsing PROPEC - Mestrado (Dissertações) by Author "Amparo, Lucas Roquete"

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    Análise teórico-experimental de ligações tipo luva compostas por perfis tubulares com parafusos em linha e cruzados.
    (2014) Amparo, Lucas Roquete; Sarmanho, Arlene Maria Cunha
    Os perfis tubulares de aço possuem ótimo desempenho estrutural aos esforços de tração, compressão e torção, bem como à combinação dos mesmos. Assim, novas pesquisas tem se intensificado para avaliar o comportamento e a resistência dos elementos desses perfis. Dentre as diversas utilizações de perfis tubulares pode-se citar os sistemas treliçados de coberturas. Nesses sistemas um fator importante é o processo de padronização associado a rapidez de montagem. Este trabalho apresenta um estudo teórico e experimental de uma nova tipologia de ligação denominada luva, desenvolvida para atender aos princípios de facilidade de montagem. A ligação é composta por dois tubos ligados internamente por meio de um terceiro tubo de diâmetro menor com parafusos passantes dispostos em linha e cruzados. Essa ligação facilita a montagem da estrutura como um todo sendo esteticamente mais vantajosa quando comparada com a ligação flangeada, mais usual em perfis tubulares. Foi realizado um programa experimental de ligação luva com parafusos dispostos em linha (longitudinal ao tubo) e cruzados a 90°. Foram realizados 3 ensaios com protótipos com parafusos em linha complementares a resultados obtidos em pesquisa anterior e 12 ensaios para ligação com parafusos cruzados. Os parâmetros considerados para investigação foram: diâmetro e espessura dos tubos e o número de parafusos. Com os resultados experimentais identificou-se o mecanismo de colapso e capacidade resistente da ligação. Pela análise dos dados experimentais e teóricos observou-se que o modo de falha dominante foi o de flexão do parafuso e ainda que há necessidade de determinação de um coeficiente de redução da resistência final da ligação. Com as análises foi proposta uma expressão para a determinação da falha por flexão dos parafusos apresentando-se um novo procedimento para a determinação da capacidade resistente da ligação tipo luva. Os bons resultados obtidos demonstraram a viabilidade da utilização dessa nova tipologia de ligação, desde que observados os mecanismos de falha possíveis.
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    Ligações treliçadas com extremidades achatadas.
    (2019) Lauar, Pedro Castanheira; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Mazon, Ana Amélia Oliveira; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Mazon, Ana Amélia Oliveira; Nunes, Gabriel Vieira; Amparo, Lucas Roquete
    As vantagens oferecidas pelo aço na construção civil, sobretudo pelos perfis tubulares usados em sistemas treliçados, motivam o crescimento de projetos com essa filosofia e pesquisas nessa área. Vencimento de grandes vãos, facilidade no transporte e montagem e organização do canteiro de obras são fatores desejáveis na etapa de execução. Neste trabalho, foram realizados estudos paramétricos numéricos de um nó de ligação em treliça plana tubular circular, em ANSYS Parametric Design Language (APDL), por meio do software ANSYS onde as diagonais possuem as extremidades achatadas e enrijecidas proposta em pesquisas anteriores são unidas à chapa gusset soldada ao banzo por meio de um único parafuso. O objetivo principal da pesquisa foi analisar o comportamento das diagonais comprimidas sob quatro variáveis: diâmetros e espessuras do banzo e das diagonais. Foram analisadas as situações em que o modo de falha ocorre nas diagonais, sendo a capacidade de carga da chapa gusset e do banzo superior à das diagonais. Foram observados dois possíveis modos de falha nos nós das diagonais: início de escoamento no enrijecedor lateral (predominante) e ovalização do furo em alguns casos nas diagonais tracionadas. Foram obtidas através das análises numéricas as cargas de início de escoamento do enrijecedor lateral das diagonais comprimidas e os valores teóricos de carga de flambagem elástica na metade do comprimento da diagonal, por meio dos métodos da fórmula da secante e da combinação de esforços, regulamentado pela NBR 8800:2008. Dessa maneira, foi possível estabelecer limites em que cada modo de falha ocorre. Foi observado que o aumento do diâmetro da diagonal e a diminuição da esbeltez do tubo implica a falha no achatamento enrijecido. Ao final, é sugerida uma metodologia de cálculo considerando a geometria da extremidade achatada enrijecida.