[pt] MODELAGEM NUMÉRICA DE LIGAÇÕES SEMI-RÍGIDAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS

DEVANEY CRISTINA LIMA CARDOSO

[es] MODELO NUMÉRICO PARA LIGADURAS SEMIRÍGIDAS EN EXTRUCTURAS METÁLICAS;
[en] NUMERICAL MODELING OF SEMI-RIGID CONNECTION FOR STEEL STRUCTURES

dc.contributor	DEANE DE MESQUITA ROEHL
dc.creator	DEVANEY CRISTINA LIMA CARDOSO
dc.date	2001-02-20
dc.date.accessioned	2022-09-21T21:39:49Z
dc.date.available	2022-09-21T21:39:49Z
dc.identifier	https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=1270@1
dc.identifier	https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=1270@2
dc.identifier	https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=1270@4
dc.identifier	http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.1270
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/20.500.12032/41599
dc.description	[pt] Ligações semi-rígidas em estruturas de aço tem apresentado uso crescente na construção metálica, pois é uma opção que permite um melhor aproveitamento da capacidade da estrutura. Neste trabalho apresentam-se as características e a classificação das ligações semi-rígidas bem como a evolução da modelagem numérica e analítica do comportamento destas ligações. Apresenta-se uma metodologia com base no método dos elementos finitos para avaliar numericamente a relação momento-rotação de conexões viga-coluna em estruturas de aço. Parte essencial desta metodologia é a modelagem da ligação e de seus diversos componentes. Um modelo completo em termos da geometria, capaz de representar a interação entre os diversos componentes da conexão é proposto. Esta modelagem inclui a discretização de todos os componentes da conexão: placa e ou cantoneiras, porcas, coluna e viga, sendo a extensão da viga e da coluna a ser considerada no modelo escolhida por calibração do mesmo. O contato entre os componentes da ligação é considerado por meio de algoritmo específico de contato com base na formulação de um problema linear complementar. Considera-se contato sem atrito entre corpos deformáveis. A fim de representar com mais fidelidade as características tridimensionais do problema, adota-se uma modelagem também tridimensional com base em elementos finitos híbridos hexaédricos de oito nós, permitindo o emprego de uma discretização relativamente grosseira. Fenômenos como a presença de grandes deformações, plastificação dos componentes e a pré-tensão dos parafusos são incluídos no modelo. Os modelos apresentados são empregados para o estudo do comportamento de ligações tipo placa de extremidade estendida e tipo cantoneira de alma simples. Para validação dos modelos são comparados os resultados numéricos com dados experimentais. Analisa-se também a participação da flexibilidade dos diversos componentes da conexão, tais como: parafuso, placa de extremidade, mesa da coluna, na resposta da conexão.
dc.description	[en] Semi-rigid connections are now-a-days widely employed by steel structures. Such connections take better advantage of the overall structure capabilities. In this work the properties and classification of semi-rigid connections is discussed. Additionally numerical and analytical models for prediction of connection behavior are presented. A finite element based methodology for the numerical evaluation of moment-rotation relations and load carrying capacity of semi-rigid connections is proposed. An important feature of this model is a complete a three dimensional geometrical description of the many components of the connection, such as plates, column, beam, bolts and nuts and the interaction between them. The extension of beam and column to be modeled is determined by numerical calibration. Frictionless contact between the connection components is considered by a specific contact algorithm which ensures non- penetration and permits separation of the individual parts. In this work a solution strategy for the contact problem based on the establishment of a linear complementary problem is adopted. The three dimensional modeling is carried out by a mesh of hybrid hexahedral eight node elements, which allow the use of relatively coarse meshes. Effects such as the presence of large deformations, yielding of components and pre- stressing of bolts are present in the model. The proposed model is applied to the analysis of the behavior of extended end-plate connections and web cleat connections. The numerical results are compared to experimental data for model validation. One of the objectives of this analysis is the evaluation of the participation of each component on the overall flexibility of the connection.
dc.description	[es] El uso de ligaduras semirígidas en extructuras de acero ha experimentado un crescimiento importante en la construcción metálica. Esta opción permite un mejor aprovechamiento de la capacidad de la extructura. En este trabajo se presentan las características de las ligaduras semirígidas, su clasificación; y la evolución de los modelos numéricos y analíticos del comportamiento de estas ligaduras. Se discute una metodología con base en el método de los elementos finitos para evaluar numéricamente la relación momento-rotación de conexiones viga-columna en extructuras de acero. La parte esencial de esta metodología es el modelo de la ligadura y sus diversos componentes. Se propone un modelo completo en términos de geometría, capaz de representar la interacción entre los diversos componentes de la conexión. Este modelo incluye la discretización de todos los componentes de la conexión, siendo que la extensión de la viga y de la coluna a ser considerada en el modelo, deberá ser elegida por calibración del mismo. Para considerar el contacto entre los componentes de la ligadura se utiliza el algoritmo específico de contacto con base en la formulación de un problema lineal complementar. A fin de representar con más fidelidad las características tridimensionales del problema, se adoptó un modelo tridimensional con base en elementos finitos híbridos hexaédricos de ocho nodos, permitiendo el empleo de una discretización relativamente grosera. Se incluyen en el modelo fenómenos como la presencia de grandes deformaciones, plastificación de los componentes y la pretensión de los tornillos. Los modelos presentados se emplean en el estudio del comportamiento de ligaduras tipo placa de extremidad extendida y tipo esquinero de alma simple. Para evaluar los modelos se comparan los resultados numéricos con datos experimentales. También se incluye un análisis de la participación en la respuesta de la conexión, de la flexibilidad de los diversos componentes de la conexión, tales como: tornillo, placa de extremidad, mesa de la columna.
dc.language	pt
dc.publisher	MAXWELL
dc.subject	[pt] MODELAGEM NUMERICA
dc.subject	[pt] ESTRUTURA METALICA
dc.subject	[pt] LIGACAO SEMI-RIGIDA MISTA
dc.subject	[en] NUMERICAL MODELING
dc.subject	[en] STEEL STRUCTURE
dc.subject	[en] SEMI-RIGID CONNECTION
dc.subject	[es] MODELAJE NUMERICA
dc.subject	[es] EXTRUCTURA METALICA
dc.subject	[es] CONECCIONE SEMIRIGIDA
dc.title	[pt] MODELAGEM NUMÉRICA DE LIGAÇÕES SEMI-RÍGIDAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS
dc.title	[es] MODELO NUMÉRICO PARA LIGADURAS SEMIRÍGIDAS EN EXTRUCTURAS METÁLICAS
dc.title	[en] NUMERICAL MODELING OF SEMI-RIGID CONNECTION FOR STEEL STRUCTURES
dc.type	TEXTO

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