Comportamento do perfil C em aço inoxidável à flexão
| Ano de defesa: | 2021 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia Brasil UERJ Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17275 |
Resumo: | Aumentou-se a utilização do aço na engenharia civil como elemento estrutural nos últimos anos, elevando assim o número de pesquisas acadêmicas relacionados à análise do comportamento do aço como elemento estrutural sob efeitos de esforços axiais, de flexão e torção. Particularmente, o emprego do aço inoxidável pode ser destacado, sendo necessário o aprofundamento da investigação para melhoria do seu dimensionamento já presente em algumas normas vigentes. A utilização de aço inoxidável apresenta melhores resultados quanto à corrosão, durabilidade, resistência mecânica e às altas temperaturas, além do seu menor custo de manutenção, quando comparado ao aço carbono. Porém, o seu dimensionamento atual mostra-se limitante, sendo utilizado como principal base o Eurocode 3, Parte 1-4 que foi desenvolvido por meio de correlações com os parâmetros de dimensionamento do aço carbono, não sendo representado todo o acréscimo de resistência possível devido ao seu encruamento. Algumas propostas mais recentes estão sendo desenvolvidas e aplicadas como, por exemplo, o Método da Resistência Contínua (Continuous Strength Method - CSM), que busca obter um melhor resultado considerando o encruamento do aço no seu cálculo. Para entender melhor o comportamento desse material e verificar as eficiências desses dimensionamentos, esse trabalho analisa por meio de modelos de elementos finitos desenvolvido no programa ANSYS, o comportamento de perfis C sujeitos a flexão sob o eixo de menor inércia, considerando as duas situações, com sua alma sob tração e sob compressão, de forma a estudar as diferenças entre as duas situações. Estes resultados foram comparados aos resultados dos dimensionamentos teóricos encontrados pelo Eurocode e CSM, sendo possível observar o conservadorismo da resistência do aço inoxidável para as duas posições analisadas, com resultados mais distantes para o Eurocode. Essas análises e resultados foram usadas para o desenvolvimento de algumas propostas para alterações de ambos os dimensionamentos de forma a otimizá-los. A escolha desse perfil dá-se devido a não existência de dupla simetria de sua seção transversal, que é menos usual que os perfis I, mais empregados para elementos à flexão. |
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Comportamento do perfil C em aço inoxidável à flexãoBehaviour of stainless steel channel sections to flexural responseCivil engineeringStainless steelStructural analysis (Engineering)Flex (Civil engineering)Strength of materialsEngenharia civilAço inoxidávelAnálise estrutural (Engenharia)Flexão (Engenharia civil)Resistência de materiaisENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURASAumentou-se a utilização do aço na engenharia civil como elemento estrutural nos últimos anos, elevando assim o número de pesquisas acadêmicas relacionados à análise do comportamento do aço como elemento estrutural sob efeitos de esforços axiais, de flexão e torção. Particularmente, o emprego do aço inoxidável pode ser destacado, sendo necessário o aprofundamento da investigação para melhoria do seu dimensionamento já presente em algumas normas vigentes. A utilização de aço inoxidável apresenta melhores resultados quanto à corrosão, durabilidade, resistência mecânica e às altas temperaturas, além do seu menor custo de manutenção, quando comparado ao aço carbono. Porém, o seu dimensionamento atual mostra-se limitante, sendo utilizado como principal base o Eurocode 3, Parte 1-4 que foi desenvolvido por meio de correlações com os parâmetros de dimensionamento do aço carbono, não sendo representado todo o acréscimo de resistência possível devido ao seu encruamento. Algumas propostas mais recentes estão sendo desenvolvidas e aplicadas como, por exemplo, o Método da Resistência Contínua (Continuous Strength Method - CSM), que busca obter um melhor resultado considerando o encruamento do aço no seu cálculo. Para entender melhor o comportamento desse material e verificar as eficiências desses dimensionamentos, esse trabalho analisa por meio de modelos de elementos finitos desenvolvido no programa ANSYS, o comportamento de perfis C sujeitos a flexão sob o eixo de menor inércia, considerando as duas situações, com sua alma sob tração e sob compressão, de forma a estudar as diferenças entre as duas situações. Estes resultados foram comparados aos resultados dos dimensionamentos teóricos encontrados pelo Eurocode e CSM, sendo possível observar o conservadorismo da resistência do aço inoxidável para as duas posições analisadas, com resultados mais distantes para o Eurocode. Essas análises e resultados foram usadas para o desenvolvimento de algumas propostas para alterações de ambos os dimensionamentos de forma a otimizá-los. A escolha desse perfil dá-se devido a não existência de dupla simetria de sua seção transversal, que é menos usual que os perfis I, mais empregados para elementos à flexão.The use of steel in civil engineering as a structural element has increased in recent years, thus increasing the number of academic researches related to the analysis of the behaviour of steel as a structural element under the effects of axial, bending and torsion efforts. Particularly, the use of stainless steel can be highlighted, being necessary to deepen the investigation to improve its design rules already present in some current standards. The use of stainless steel presents better results in terms of corrosion, durability, mechanical resistance and high temperatures, in addition to its lower maintenance cost, when compared to carbon steel. However, its current design is limiting, with Eurocode 3, Part 1-4 being used as the main standard, which was developed through correlations with the design parameters of carbon steel, not representing all the possible increase in strength due to his hardening. Some more recent proposals are being developed and applied, such as, for example, the Continuous Strength Method (CSM), which seeks to obtain a better result considering the hardening of steel in its calculation. To better understand the behaviour of this material and verify the efficiencies of these design, this work analyzes through finite element models developed in the ANSYS software, the behaviour of channels cross-section subject to minor axis bending, considering the two situations, with your web under tension and compression, to study the differences between the two situations. These results were compared to the results of the previous theoretical design by Eurocode and CSM, being possible to observe the conservatism of the resistance of stainless steel for the two analyzed positions, with more distant results for Eurocode. These analyzes and results were used for the development of some proposals for changes to both designs to optimize them. The choice of this profile is due to the lack of double symmetry of its cross-section, which is less usual than I profiles, which are more used for flexural elements.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade do Estado do Rio de JaneiroCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaBrasilUERJPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilVellasco, Pedro Colmar Gonçalves da Silvahttp://lattes.cnpq.br/2438486171976888Rodrigues, Monique Cordeirohttp://lattes.cnpq.br/9392939752668118Lima, Luciano Rodrigues Ornelas dehttp://lattes.cnpq.br/2151919861612154Landesmann, Alexandrehttp://lattes.cnpq.br/0861103148262255Mariano, Lucas Pinheiro2022-03-14T19:24:48Z2021-02-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfMARIANO, Lucas Pinheiro. Comportamento do perfil C em aço inoxidável à flexão. 2021. 206 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17275porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2024-02-27T17:52:31Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/17275Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T17:52:31Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
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