Análise de estruturas metálicas com ligações semirrígidas utilizando a ferramenta educacional FTOOL


Aluno
Christian Leite Dias

Curso
Mestrado

Área
Estruturas

Linha de pesquisa
Estruturas Metálicas

Data de defesa
26/07/2021

Orientadores
Luiz Fernando Campos Ramos Martha

Graduação
Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ

Banca julgadora
Luiz Fernando Campos Ramos Martha; Elisa Dominguez Sotelino; Ricardo Azoubel da Mota Silveira - UFOP

Palavras-chave

<p>Structural Analysis; Semi-rigid Connections; Physical Nonlinearity; Computer Modeling; Graphics-interactive Tool; Análise estrutural; Ligações semirrígidas; não linearidade física; Modelagem computacional; Ferramenta gráfica interativa.</p>


Resumo
<p>Em estruturas metálicas a conexão entre os elementos estruturais é realizada por meio de soldas e/ou parafusos, sendo que seu comportamento é simplificado como perfeitamente rígido ou idealmente rotulado. Porém, essa simplificação não representa o real comportamento da conexão, a qual apresenta um comportamento intermediário a esses dois extremos. Esse tipo de ligação é chamado de semirrígida. </p><p>As ligações semirrígidas apresentam um comportamento complexo devido a sua não linearidade física, sendo comumente representado por curvas momento x rotação na literatura. Diversos modelos matemáticos também são utilizados para acomodar o comportamento não linear das ligações. Uma alternativa comum é a utilização de um elemento híbrido que incorpora a rigidez das ligações semirrígidas diretamente na formulação elemento estrutural. </p><p>Uma análise estrutural com não linearidade física e geométrica ainda não é praticada de forma disseminada entre os engenheiros estruturais. Isso porque esse tipo de análise exige a definição de muitos parâmetros para o controle dos procedimentos numéricos. No meio científico e acadêmico, uma análise estrutural não linear é uma prática conhecida. Entretanto, esse tipo de análise ainda é no momento atual pouco explorada no ensino de graduação e pouco conhecida no meio profissional de Engenharia Civil. Nesse contexto, a principal motivação para este trabalho é o desenvolvimento de uma extensão da ferramenta educacional FTOOL para a análise não linear de pórticos planos com ligações semirrígidas. </p><p>O modelo de ligação adotado no presente trabalho é um elemento finito isolado de mola rotacional, que permite a incorporação da rigidez das ligações semirrígidas de forma independente no comportamento global da estrutura. A não linearidade física da ligação foi representada pela definição dos pontos da curva momento x rotação relativa da ligação semirrígida, baseando-se no modelo multilinear. </p><p>Os métodos de solução não linear geométrica incremental-iterativos existentes no FTOOL foram adaptados de forma a conter também a não </p><p>linearidade física das ligações semirrígidas. Diversos exemplos com resultados da literatura demonstram e eficácia e robustez da presente versão do FTOOL.</p>


Fonte de recurso: CAPES


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