Ciência e Tecnologia: bases para o Desenvolvimento Social
20 a 25 de outubro de 2014
Trabalho 1976
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia, ergonomia e segurança do trabalho |
| Setor | Departamento de Engenharia Civil |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | FAPEMIG |
| Primeiro autor | Daniel Boy Vasconcellos |
| Orientador | JOSE CARLOS LOPES RIBEIRO |
| Outros membros | GUSTAVO DE SOUZA VERISSIMO |
| Título | Análise de deformação em vigas com aberturas na alma pelo Método dos Elementos Finitos |
| Resumo | A presença de aberturas na alma de vigas de aço torna-se interessante quando se deseja promover a passagem de dutos de serviço na altura das vigas da edificação ou quando há uma imposição arquitetônica. Além de consumir menor quantidade de aço, essa solução reduz a altura total da construção viabilizando um melhor aproveitamento do espaço vertical e reduzindo o custo de operações e manutenções posteriores. A determinação da flecha nessas vigas é trabalhosa e, atualmente, só é possível através de simulações numéricas via Método dos Elementos Finitos, utilizando elementos tridimensionais ou elementos de barra. Assim, tendo em vista a dificuldade da definição de um modelo analítico, buscou-se, neste projeto, desenvolver um modelo semi-empírico para o cálculo do deslocamento vertical em vigas de aço com aberturas na alma ajustado por regressão, com base em simulações numéricas via Método dos Elementos Finitos. Essas simulações foram feitas com o programa Abaqus, variando-se a relação entre o vão e a altura do perfil, entre a altura da abertura e a altura do perfil e variando-se o tipo de abertura e sua posição. Foram processados 380 casos com aberturas retangulares, 390 quadradas, 390 circulares e 15 modelos sem aberturas, perfazendo um total de 1175 simulações. Para os modelos com aberturas retangulares obteve-se um coeficiente de determinação (R²) de 0,997, sendo que as flechas obtidas pelo modelo semi-empírico apresentaram diferenças em relação às flechas obtidas via MEF entre -2,54 % e +2,63 %. Os casos com aberturas quadradas revelaram um coeficiente de determinação de 0,978, com erros entre -1,46 % e +1,69 % e, em relação às aberturas circulares, obteve-se um coeficiente de determinação de 0,947, com erros entre -1,23 % e +1,69 %. Assim, percebe-se que o modelo de regressão proposto apresenta pequena variabilidade em relação às análises numéricas. A equação ajustada permite o cálculo da flecha em vigas com e sem aberturas considerando, em ambos os casos, além da flecha devido ao momento fletor, o deslocamento vertical devido à contribuição do cisalhamento, que é maior quando há aberturas na alma em regiões onde a força cortante é alta. Por fim, o modelo proposto mostra-se de fácil aplicação e abrange uma grande possibilidade de arranjos e disposições de aberturas na alma de vigas de aço. |
| Palavras-chave | flecha, aberturas na alma, vigas de aço |
| Forma de apresentação..... | Oral |