Defesas marcadas - Dissertações defendidas - Teses defendidas
Dissertações de Mestrado
Data: 04/08/2017 - Horário: 9:00
Local: sala 4409
Aluno: Luiz Fernando Pereira do Prado
Orientador(a): Rodrigo Barreto Caldas
Título: Estudo Numérico do Conector Crestbond e de Chapa Passante em Pilares Mistos Tubulares Circulares Preenchidos com Concreto em Situação de Incêndio
Banca:
Prof. Dr. Rodrigo Barreto Caldas (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Ricardo Hallal Fakury (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Tiago Ancelmo de Carvalho Pires de Oliveira (UFPE)
Resumo:
Este trabalho trata do estudo do comportamento dos conectores de cisalhamento Crestbond e de Chapa Passante utilizados como dispositivos de transferência de carga em pilares mistos tubulares circulares de aço preenchidos com concreto em situação de incêndio. A norma ABNT NBR 14323:2013 propõe que as ligações entre vigas mistas e pilares mistos preenchidos com concreto em situação de incêndio sejam realizadas por consoles e Chapa Passante. O conector Crestbond ainda não se encontra normatizado, sendo de suma importância estudar o seu comportamento de transferência de carga em pilares mistos. Estudos do Crestbond em temperatura ambiente já foram realizados anteriormente, todavia, ainda não foram pesquisados em temperatura elevada. Pesquisas sobre conectores de cisalhamento em pilares mistos em situação de incêndio são escassas e não foram encontrados resultados experimentais na literatura. Sabendo-se que em temperatura elevada ocorre a degradação das propriedades dos materiais, faz-se necessário conhecer como os conectores irão se comportar térmica e estruturalmente nesta situação. Diante disso, o presente trabalho realiza uma investigação numérica, por meio do programa Abaqus, que busca entender o comportamento do Crestbond e da Chapa Passante em pilares mistos em temperatura elevada. Por meio da revisão bibliográfica buscou-se na literatura trabalhos realizados sobre conectores de cisalhamento, pilares mistos preenchidos com concreto em situação de incêndio e análises numéricas realizadas com o programa Abaqus, com o objetivo de identificar quais aspectos devem ser estudados para realização desta dissertação. Em seguida, foi realizada uma calibração numérica com os resultados experimentais de transferência de calor e de análise estrutural em pilares mistos, em temperatura elevada, para posteriormente inserir os conectores de cisalhamento nos modelos. Foi avaliado o comportamento do Crestbond e da Chapa Passante com diferentes níveis de carga e em diferentes diâmetros do tubo de aço com o objetivo de comparar como cada conector irá se comportar. Nas análises térmicas, independente do diâmetro do tubo de aço, o Crestbond apresentou temperatura maior do que a Chapa Passante, porém as diferenças foram pequenas, sendo de no máximo 98°C e até 12% e elas ocorreram em apenas alguns instantes. Isto mostra que os dois conectores tiveram comportamento térmico bem parecidos, independente de qual fosse o comprimento da Chapa Passante. O modelo numérico desenvolvido apresentou dificuldades na obtenção dos resultados nas análises estruturais realizadas com expansão térmica e por este motivo também foram realizadas simulações sem o uso da expansão térmica. Nos resultados com expansão térmica, nenhum conector teve-se comportamento estrutural melhor em todos os casos. O comportamento dos conectores nas análises sem expansão térmica mostrou ser bem diferentes, sendo que a Chapa Passante teve tempo resistente maior do que o Crestbond em todos os casos, porém para a maioria dos resultados as diferenças foram pequenas (menor que 20%). Isto mostra que a Chapa Passante teve comportamento um pouco melhor do que o Crestbond, não sendo conclusivo para ela ser considerada melhor. Além disso, o Crestbond tem a vantagem de poder proporcionar uma maior facilidade de colocação de armaduras longitudinais nos pilares mistos do que a Chapa Passante.
Local: sala 4409
Aluno: Luiz Fernando Pereira do Prado
Orientador(a): Rodrigo Barreto Caldas
Título: Estudo Numérico do Conector Crestbond e de Chapa Passante em Pilares Mistos Tubulares Circulares Preenchidos com Concreto em Situação de Incêndio
Banca:
Prof. Dr. Rodrigo Barreto Caldas (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Ricardo Hallal Fakury (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Tiago Ancelmo de Carvalho Pires de Oliveira (UFPE)
Resumo:
Este trabalho trata do estudo do comportamento dos conectores de cisalhamento Crestbond e de Chapa Passante utilizados como dispositivos de transferência de carga em pilares mistos tubulares circulares de aço preenchidos com concreto em situação de incêndio. A norma ABNT NBR 14323:2013 propõe que as ligações entre vigas mistas e pilares mistos preenchidos com concreto em situação de incêndio sejam realizadas por consoles e Chapa Passante. O conector Crestbond ainda não se encontra normatizado, sendo de suma importância estudar o seu comportamento de transferência de carga em pilares mistos. Estudos do Crestbond em temperatura ambiente já foram realizados anteriormente, todavia, ainda não foram pesquisados em temperatura elevada. Pesquisas sobre conectores de cisalhamento em pilares mistos em situação de incêndio são escassas e não foram encontrados resultados experimentais na literatura. Sabendo-se que em temperatura elevada ocorre a degradação das propriedades dos materiais, faz-se necessário conhecer como os conectores irão se comportar térmica e estruturalmente nesta situação. Diante disso, o presente trabalho realiza uma investigação numérica, por meio do programa Abaqus, que busca entender o comportamento do Crestbond e da Chapa Passante em pilares mistos em temperatura elevada. Por meio da revisão bibliográfica buscou-se na literatura trabalhos realizados sobre conectores de cisalhamento, pilares mistos preenchidos com concreto em situação de incêndio e análises numéricas realizadas com o programa Abaqus, com o objetivo de identificar quais aspectos devem ser estudados para realização desta dissertação. Em seguida, foi realizada uma calibração numérica com os resultados experimentais de transferência de calor e de análise estrutural em pilares mistos, em temperatura elevada, para posteriormente inserir os conectores de cisalhamento nos modelos. Foi avaliado o comportamento do Crestbond e da Chapa Passante com diferentes níveis de carga e em diferentes diâmetros do tubo de aço com o objetivo de comparar como cada conector irá se comportar. Nas análises térmicas, independente do diâmetro do tubo de aço, o Crestbond apresentou temperatura maior do que a Chapa Passante, porém as diferenças foram pequenas, sendo de no máximo 98°C e até 12% e elas ocorreram em apenas alguns instantes. Isto mostra que os dois conectores tiveram comportamento térmico bem parecidos, independente de qual fosse o comprimento da Chapa Passante. O modelo numérico desenvolvido apresentou dificuldades na obtenção dos resultados nas análises estruturais realizadas com expansão térmica e por este motivo também foram realizadas simulações sem o uso da expansão térmica. Nos resultados com expansão térmica, nenhum conector teve-se comportamento estrutural melhor em todos os casos. O comportamento dos conectores nas análises sem expansão térmica mostrou ser bem diferentes, sendo que a Chapa Passante teve tempo resistente maior do que o Crestbond em todos os casos, porém para a maioria dos resultados as diferenças foram pequenas (menor que 20%). Isto mostra que a Chapa Passante teve comportamento um pouco melhor do que o Crestbond, não sendo conclusivo para ela ser considerada melhor. Além disso, o Crestbond tem a vantagem de poder proporcionar uma maior facilidade de colocação de armaduras longitudinais nos pilares mistos do que a Chapa Passante.
Data: 10/08/2017 - Horário: 14:00
Local: sala 4409
Aluna: Lucimar de Oliveira Meira
Orientador(a): Francisco Carlos Rodrigues
Título: Simulação computacional da Altura e Temperatura da Camada de Fumaça
Banca:
Prof. Dr. Francisco Carlos Rodrigues (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Ricardo Hallal Fakury (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Paulo Gustavo Von Krüger (TAU - ARQUITETURA/UFMG)
Resumo:
O sistema de controle de fumaça ocorre através de sistemas de introdução de ar limpo no ambiente sinistrado, através da circulação de ar e simultaneamente pela extração/remoção da fumaça do ambiente interno para o externo. De modo que o sistema evite que a fumaça se generalize pelos espaços não sinistrados. O objetivo principal deste trabalho foi verificar a capacidade dos programas FDS, CFAST e B-RISK para a determinar a altura da interface da camada de fumaça – AICF e a temperatura média da camada de fumaça – TMCF, em ambientes em situação de incêndio com diferentes configurações de sistemas de controle de fumaça. Entre os sistemas estudados foram analisadas situações com entradas de ar e saídas de fumaça naturais ou mecânicas. Conclui-se que, de maneira geral, os resultados encontrados com os programas FDS, CFAST e B-RISK foram próximos aos resultados experimentais e simulações de outros autores, ora mais conservadores, ora menos. Nos casos em que se tem aberturas de entrada de ar localizadas na camada de fumaça, os programas de zonas, CFAST e B-RISK, apresentam resultado divergente do observado experimentalmente e, portanto, não devem ser utilizados para analisar essas situações.
Local: sala 4409
Aluna: Lucimar de Oliveira Meira
Orientador(a): Francisco Carlos Rodrigues
Título: Simulação computacional da Altura e Temperatura da Camada de Fumaça
Banca:
Prof. Dr. Francisco Carlos Rodrigues (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Ricardo Hallal Fakury (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Paulo Gustavo Von Krüger (TAU - ARQUITETURA/UFMG)
Resumo:
O sistema de controle de fumaça ocorre através de sistemas de introdução de ar limpo no ambiente sinistrado, através da circulação de ar e simultaneamente pela extração/remoção da fumaça do ambiente interno para o externo. De modo que o sistema evite que a fumaça se generalize pelos espaços não sinistrados. O objetivo principal deste trabalho foi verificar a capacidade dos programas FDS, CFAST e B-RISK para a determinar a altura da interface da camada de fumaça – AICF e a temperatura média da camada de fumaça – TMCF, em ambientes em situação de incêndio com diferentes configurações de sistemas de controle de fumaça. Entre os sistemas estudados foram analisadas situações com entradas de ar e saídas de fumaça naturais ou mecânicas. Conclui-se que, de maneira geral, os resultados encontrados com os programas FDS, CFAST e B-RISK foram próximos aos resultados experimentais e simulações de outros autores, ora mais conservadores, ora menos. Nos casos em que se tem aberturas de entrada de ar localizadas na camada de fumaça, os programas de zonas, CFAST e B-RISK, apresentam resultado divergente do observado experimentalmente e, portanto, não devem ser utilizados para analisar essas situações.
Data: 11/08/2017 - Horário: 14:00
Local: sala 4409
Aluna: Julia Andreata Prates
Orientador(a): Francisco Carlos Rodrigues
Co-Orientador(a): Rodrigo Barreto Caldas
Título: Conectores Parafusos Instalados com Rebite para Transferência de Carga em Pilares Mistos com Perfis Formados a Frio Preenchidos com Concreto
Banca:
Prof. Dr. Francisco Carlos Rodrigues (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Rodrigo Barreto Caldas - Coorientador (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Ricardo Hallal Fakury (DEES - UFMG)
Profa. Dra. Arlene Maria Cunha Sarmanho (UFOP)
Resumo:
Este trabalho consiste em um estudo sobre o comportamento do parafuso sextavado e rebite tubular com rosca interna, quando utilizados como conectores de cisalhamento em pilares mistos de aço em perfis formados à frio preenchidos com concreto convencional. A utilização desses materiais como conectores é uma solução inovadora e de grande interesse prático para situações em que o pilar é tubular, constituído por perfis de aço formados à frio. Este interesse é justificado por três principais fatores, sendo eles: a facilidade em executar-se a ligação em casos onde tem-se somente acesso ao lado externo do tubo; a eliminação de pontos de solda, evitando deformações iniciais indesejadas e, até mesmo, um rompimento na região e, por fim, a possibilidade de utilizar este conector como elemento de ligação entre a viga e o pilar. Para entender-se o contexto da utilização dos conectores de modo geral, inicialmente, são definidas as estruturas mistas de aço e concreto e as vantagens, desvantagens, aplicações e fatores que afetam o desempenho deste sistema. Em seguida, são apresentados os primeiros estudos envolvendo o rebite tubular com rosca interna como conector de cisalhamento. Como a aplicação deste conector em pilares mistos é um estudo pioneiro, serão também apresentados estudos numéricos considerando os parafusos como dispositivos de transferência de carga que serviram de base para a parte teórica deste trabalho. Na sequência, é apresentado suscintamente, a parte experimental de ensaios do tipo cisalhamento direto realizados no Laboratório de Engenharia de Estruturas (LAES) da UFMG em pilares mistos utilizando o conector rebite e parafuso sextavado e, mais detalhadamente, o estudo numérico, desde a calibração até os estudos paramétricos e analíticos realizados. Por fim, propõe-se uma expressão analítica capaz de descrever a força resistente deste conector, através da qual comprova-se a sua utilização como solução técnica, segura e econômica.
Local: sala 4409
Aluna: Julia Andreata Prates
Orientador(a): Francisco Carlos Rodrigues
Co-Orientador(a): Rodrigo Barreto Caldas
Título: Conectores Parafusos Instalados com Rebite para Transferência de Carga em Pilares Mistos com Perfis Formados a Frio Preenchidos com Concreto
Banca:
Prof. Dr. Francisco Carlos Rodrigues (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Rodrigo Barreto Caldas - Coorientador (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Ricardo Hallal Fakury (DEES - UFMG)
Profa. Dra. Arlene Maria Cunha Sarmanho (UFOP)
Resumo:
Este trabalho consiste em um estudo sobre o comportamento do parafuso sextavado e rebite tubular com rosca interna, quando utilizados como conectores de cisalhamento em pilares mistos de aço em perfis formados à frio preenchidos com concreto convencional. A utilização desses materiais como conectores é uma solução inovadora e de grande interesse prático para situações em que o pilar é tubular, constituído por perfis de aço formados à frio. Este interesse é justificado por três principais fatores, sendo eles: a facilidade em executar-se a ligação em casos onde tem-se somente acesso ao lado externo do tubo; a eliminação de pontos de solda, evitando deformações iniciais indesejadas e, até mesmo, um rompimento na região e, por fim, a possibilidade de utilizar este conector como elemento de ligação entre a viga e o pilar. Para entender-se o contexto da utilização dos conectores de modo geral, inicialmente, são definidas as estruturas mistas de aço e concreto e as vantagens, desvantagens, aplicações e fatores que afetam o desempenho deste sistema. Em seguida, são apresentados os primeiros estudos envolvendo o rebite tubular com rosca interna como conector de cisalhamento. Como a aplicação deste conector em pilares mistos é um estudo pioneiro, serão também apresentados estudos numéricos considerando os parafusos como dispositivos de transferência de carga que serviram de base para a parte teórica deste trabalho. Na sequência, é apresentado suscintamente, a parte experimental de ensaios do tipo cisalhamento direto realizados no Laboratório de Engenharia de Estruturas (LAES) da UFMG em pilares mistos utilizando o conector rebite e parafuso sextavado e, mais detalhadamente, o estudo numérico, desde a calibração até os estudos paramétricos e analíticos realizados. Por fim, propõe-se uma expressão analítica capaz de descrever a força resistente deste conector, através da qual comprova-se a sua utilização como solução técnica, segura e econômica.
Data: 17/08/2017 - Horário: 14:15
Local: Sala 4409
Aluno: Rafael Luiz Galvão de Oliveira
Orientador(a): Francisco Carlos Rodrigues
Co-Orientador(a): Rodrigo Barreto Caldas
Título: Estudo Teórico sobre os Esforços Resistentes de Perfis Formados a Frio com Presença de Furos
Banca:
Prof. Dr. Francisco Carlos Rodrigues (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Rodrigo Barreto Caldas - Coorientador (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Hermes Carvalho (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Maximiliano Malite (USP)
Resumo:
Esta pesquisa tem como principal objetivo realizar um estudo teórico sobre os esforços resistentes de perfis formados a frio com a presença de furos. No sistema construtivo Light Steel Framing (LSF) a execução de furos nos montantes e vigas são usadas comumente, para passagem de tubulações elétricas, hidráulicas, de gás, aquecimento e afins. A execução dos furos pode causar redução da capacidade resistente dos perfis, entretanto, a norma técnica brasileira destinada ao dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio, ABNT NBR 14.762:2010, aborda a presença de furos somente os capítulos que tratam de barras tracionadas e ligações parafusadas. Realizou-se ao longo do estudo uma revisão bibliográfica sobre o assunto, com intuito de determinar o comportamento dos perfis com furos, com base em normas internacionais e artigos que contemplam a existência destes. São apresentados métodos de dimensionamento de perfis com a presença de furos preconizados na norma AISI S100-16. Os resultados obtidos com este método foram comparados com os resultados dos ensaios apresentados na revisão bibliográfica. Também são apresentados gráficos para o pré-dimensionamento dos principais perfis utilizados no sistema LSF. E por fim, foi desenvolvido um aplicativo utilizando programação orientada a objetos (POO) para o dimensionamento de perfis formados a frio com e sem a presença de furos.
Teses de DoutoradoLocal: Sala 4409
Aluno: Rafael Luiz Galvão de Oliveira
Orientador(a): Francisco Carlos Rodrigues
Co-Orientador(a): Rodrigo Barreto Caldas
Título: Estudo Teórico sobre os Esforços Resistentes de Perfis Formados a Frio com Presença de Furos
Banca:
Prof. Dr. Francisco Carlos Rodrigues (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Rodrigo Barreto Caldas - Coorientador (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Hermes Carvalho (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Maximiliano Malite (USP)
Resumo:
Esta pesquisa tem como principal objetivo realizar um estudo teórico sobre os esforços resistentes de perfis formados a frio com a presença de furos. No sistema construtivo Light Steel Framing (LSF) a execução de furos nos montantes e vigas são usadas comumente, para passagem de tubulações elétricas, hidráulicas, de gás, aquecimento e afins. A execução dos furos pode causar redução da capacidade resistente dos perfis, entretanto, a norma técnica brasileira destinada ao dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio, ABNT NBR 14.762:2010, aborda a presença de furos somente os capítulos que tratam de barras tracionadas e ligações parafusadas. Realizou-se ao longo do estudo uma revisão bibliográfica sobre o assunto, com intuito de determinar o comportamento dos perfis com furos, com base em normas internacionais e artigos que contemplam a existência destes. São apresentados métodos de dimensionamento de perfis com a presença de furos preconizados na norma AISI S100-16. Os resultados obtidos com este método foram comparados com os resultados dos ensaios apresentados na revisão bibliográfica. Também são apresentados gráficos para o pré-dimensionamento dos principais perfis utilizados no sistema LSF. E por fim, foi desenvolvido um aplicativo utilizando programação orientada a objetos (POO) para o dimensionamento de perfis formados a frio com e sem a presença de furos.
Data: 07/08/2017 - Horário: 10:00
Local: E.E - Bl 01 - Sala 4409
Aluno: Mohammad Malekan
Orientador(a): Felício Bruzzi Barros
Título: Crack Propagation Modeling in Thin-Walled Structures Using Two-Scale Generalized/Extended Finite Element Method
Banca:
Prof. Dr. Felício Bruzzi Barros (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Gabriel de Oliveira Ribeiro (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Roque Luiz da Silva Pitangueira (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Eduardo Alberto Fancello (UFSC)
Prof. Dr. Paulo de Tarso Rocha de Mendonça (UFSC)
Resumo:
Finite Element Method (FEM) has been widely used for the numerical modeling of structural problems. Use of computer-based FEM programs was greatly facilitated with the development of pre- and post-processors rich interactive graphics capabilities, allowing users with basic knowledge of geometry to easily work with them. Modeling of discontinuous fields with a standard finite element approximation presents challenges like restrictions on the finite element mesh to align with the discontinuity and the need for remeshing as the discontinuity evolves. The Generalized Finite Element Method (GFEM) was proposed as a numerical method to solve some of these challenges. The GFEM method enriches the standard finite element shape functions locally with enrichment functions which are based on the physics associated with the problem. In this document, our aim is to utilize this method for modeling the nonlinear interface behavior of two surfaces in contact. The final goal of the project in which this research is included is to model mixed-dimensional (3D/Shell/Plate) crack propagation in a thin-walled structure using code-coupling approach between commercial FE analysis package ABAQUS and INSANE in-house platform or performing the whole analysis in INSANE in-house platform, a computational environment developed by the Department of Structural Engineering (DEEs) at the Federal University of Minas Gerais (UFMG), which has been implemented using Object Oriented Programming (OOP).
Projetos de Tese de DoutoradoLocal: E.E - Bl 01 - Sala 4409
Aluno: Mohammad Malekan
Orientador(a): Felício Bruzzi Barros
Título: Crack Propagation Modeling in Thin-Walled Structures Using Two-Scale Generalized/Extended Finite Element Method
Banca:
Prof. Dr. Felício Bruzzi Barros (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Gabriel de Oliveira Ribeiro (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Roque Luiz da Silva Pitangueira (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Eduardo Alberto Fancello (UFSC)
Prof. Dr. Paulo de Tarso Rocha de Mendonça (UFSC)
Resumo:
Finite Element Method (FEM) has been widely used for the numerical modeling of structural problems. Use of computer-based FEM programs was greatly facilitated with the development of pre- and post-processors rich interactive graphics capabilities, allowing users with basic knowledge of geometry to easily work with them. Modeling of discontinuous fields with a standard finite element approximation presents challenges like restrictions on the finite element mesh to align with the discontinuity and the need for remeshing as the discontinuity evolves. The Generalized Finite Element Method (GFEM) was proposed as a numerical method to solve some of these challenges. The GFEM method enriches the standard finite element shape functions locally with enrichment functions which are based on the physics associated with the problem. In this document, our aim is to utilize this method for modeling the nonlinear interface behavior of two surfaces in contact. The final goal of the project in which this research is included is to model mixed-dimensional (3D/Shell/Plate) crack propagation in a thin-walled structure using code-coupling approach between commercial FE analysis package ABAQUS and INSANE in-house platform or performing the whole analysis in INSANE in-house platform, a computational environment developed by the Department of Structural Engineering (DEEs) at the Federal University of Minas Gerais (UFMG), which has been implemented using Object Oriented Programming (OOP).
Data: 16/08/2017 - Horário: 14:00
Local: sala 4409
Aluna: Janaina Pena Soares de Oliveira
Orientador(a): Ricardo Hallal Fakury
Co-Orientador(a): Adenilcia Fernanda Grobério Calenzani
Título: Análise Numérica do Momento Fletor Resistente à Flambagem Lateral com Distorção em Vigas Mistas Contínuas de Aço e Concreto
Banca:
Prof. Dr. Rodrigo Barreto Caldas (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Roberval José Pimenta (CODEME)
Prof. Dr. Eduardo de Miranda Batista (COPPE - UFRJ)
Local: sala 4409
Aluna: Janaina Pena Soares de Oliveira
Orientador(a): Ricardo Hallal Fakury
Co-Orientador(a): Adenilcia Fernanda Grobério Calenzani
Título: Análise Numérica do Momento Fletor Resistente à Flambagem Lateral com Distorção em Vigas Mistas Contínuas de Aço e Concreto
Banca:
Prof. Dr. Rodrigo Barreto Caldas (DEES - UFMG)
Prof. Dr. Roberval José Pimenta (CODEME)
Prof. Dr. Eduardo de Miranda Batista (COPPE - UFRJ)
Av. Antônio Carlos, 6627 - Escola de Engenharia - Bloco 1 - 4o andar, sala 4215, Pampulha, Belo Horizonte - MG - CEP 31270-901
Telefone +55 (31) 3409-1980
E-mail: posees@dees.ufmg.br
