Influência de parâmetros geométricos na avaliação dos mecanismos resistentes de juntas com chave de cisalhamento em ligações viga-pilar: uma abordagem numérica pelo método dos elementos finitos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Andrade, Maykon Vinicius
Orientador(a): Christoforo, André Luís lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil - PPGECiv
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.14289/22033
Resumo: In this work, models of beam-column structures were used to examine the behavior of their connections, using a shear-key connection. This connection is commonly used in Brazil in constructions carried out with precast concrete structures. The hypothesis is that with the addition of a grout of concrete welding the beam-column interface with roughness (shear key), the console would be less overloaded and the key would support a part of the load, relieving the console of 100% of the beam load. No numerical studies of this type of connection with steel plates were found, which is why this work is so relevant. For the numerical simulations, the finite element method and the software ABAQUS were used, and ultimately, it was desired, in the end, to determine whether the geometry of the notch of the shear key influences the stress resisted by the corbel and which variable has the greatest influence. The study consisted of 35 simulations, 28 of which involved changes in the beam length and key geometry, and 7 simulations without the key, altering only the beam length for later comparison. Through the numerical simulations, the efficiency of the shear key was verified when compared to the model without the key. It was concluded that the geometry of the key notch, as well as the beam-to-column spacing, are not as significant for resistance, and what truly influences the results is the length of the beam. Finally, the shear key that performed best was the key in the 3.80m long beam, which achieved a relief effect of 58.82% when compared to the model without the key.
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The hypothesis is that with the addition of a grout of concrete welding the beam-column interface with roughness (shear key), the console would be less overloaded and the key would support a part of the load, relieving the console of 100% of the beam load. No numerical studies of this type of connection with steel plates were found, which is why this work is so relevant. For the numerical simulations, the finite element method and the software ABAQUS were used, and ultimately, it was desired, in the end, to determine whether the geometry of the notch of the shear key influences the stress resisted by the corbel and which variable has the greatest influence. The study consisted of 35 simulations, 28 of which involved changes in the beam length and key geometry, and 7 simulations without the key, altering only the beam length for later comparison. Through the numerical simulations, the efficiency of the shear key was verified when compared to the model without the key. It was concluded that the geometry of the key notch, as well as the beam-to-column spacing, are not as significant for resistance, and what truly influences the results is the length of the beam. Finally, the shear key that performed best was the key in the 3.80m long beam, which achieved a relief effect of 58.82% when compared to the model without the key.Neste trabalho foram usados modelos de estruturas viga-pilar para examinar o comportamento de suas ligações, usando uma chave de cisalhamento. Essa ligação é comumente utilizada no Brasil em obras realizadas com estruturas de concreto pré-moldado. A hipótese é de que com a adição de um graute de concreto soldando a interface viga-pilar com rugosidades (chave de cisalhamento), o consolo ficaria menos sobrecarregado e a chave suportaria um pouco da carga, livrando o consolo de 100% da carga da viga. Não foram encontrados estudos numéricos desse tipo de ligação com chapa de aço, por isso este trabalho se torna tão relevante. Para as simulações numéricas, foi utilizado o método dos elementos finitos e o software ABAQUS, e desejou-se ao fim, constatar se há influência na geometria dos dentes da chave de cisalhamento na tensão resistida pelo consolo e qual variável influencia mais. O estudo consistiu na realização de 35 simulações, sendo 28 com alterações no comprimento da viga e geometria da chave, e 7 simulações sem a chave, alterando somente o comprimento da viga para comparação posterior. Através das simulações numéricas, constatou-se a eficiência da chave de cisalhamento quando comparado com o modelo sem chave. Foi concluído que a geometria do dente da chave tal como o espaçamento viga-pilar não são tão significativos para a resistência e o que realmente influencia é o comprimento da viga. Por fim, a chave de cisalhamento que melhor desempenhou foi a chave na viga de 3,80m de comprimento, onde se teve um efeito de alívio de 58,82% quando comparado com o modelo sem a chave.porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil - PPGECivUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessShear-keyPrecast concreteNumerical studyKey geometryENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURASChave de cisalhamentoConcreto pré-moldadoEstudo numéricoGeometria da chaveInfluência de parâmetros geométricos na avaliação dos mecanismos resistentes de juntas com chave de cisalhamento em ligações viga-pilar: uma abordagem numérica pelo método dos elementos finitosInfluence of geometric parameters on the evaluation of the resistant mechanisms of shear key joints in beam-column connections: a numerical approach using the finite element methodinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertação Completa.pdfDissertação Completa.pdfapplication/pdf27708716https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/9825ebc5-a06a-469d-865f-61da08ea57d5/download4d9be8cb5b517d789c86b78203d31920MD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8905https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/43b15c15-e07f-42a7-9825-e92ad0ff9300/download57e258e544f104f04afb1d5e5b4e53c0MD52falseAnonymousREADTEXTDissertação Completa.pdf.txtDissertação Completa.pdf.txtExtracted texttext/plain103500https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/cd3d5150-a565-4cdc-b63b-289a237cabcf/download49846162ffc8afc8ddc6d25bc059d829MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILDissertação Completa.pdf.jpgDissertação Completa.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4188https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/90d5aaa8-96b1-41cf-a6f6-77d5fb0c0880/downloadffe6001202a2196d1941739af354bc96MD54falseAnonymousREAD20.500.14289/220332025-05-10 00:06:57.599http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/22033https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-05-10T03:06:57Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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