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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Interação entre painéis pré-moldados de concreto e a estrutura principal por meio de modelos numéricos em elementos finitos
Alternate title (s): Interaction between precast concrete panels and the main structure via numerical models in finite elements
Author: Paula, Gisandra Faria de
First Advisor: Lima, Maria Cristina Vidigal de
First coorientator: Castilho, Vanessa Cristina de
First member of the Committee: Gesualdo, Francisco Antonio Romero
Second member of the Committee: Ferreira, Marcelo de Araujo
Summary: Os painéis pré-moldados de concreto apresentam função arquitetônica e estrutural importante para as edificações, tendo o seu uso intensificado no Brasil. Estudos anteriores mostram a contribuição dos painéis em reduzir os esforços e deslocamentos da estrutura principal, resultando em estruturas mais econômicas. Este trabalho avalia a interação dos painéis com a estrutura principal por meio de análise numérica utilizando o software ANSYS (versão 9.0), sob o efeito das ações laterais. São desenvolvidas duas análises de estruturas de pavimento único (galpão), uma constituída por painéis verticais fixados na viga e outra por painéis horizontais fixados nos pilares, utilizando-se os elementos finitos SOLID65, SOLID45, SHELL63, BEAM4, BEAM44, TARGE170 E CONTA173. Os resultados obtidos mostram que os painéis contribuem no enrijecimento da estrutura principal, promovendo uma diminuição dos deslocamentos da estrutura. Verifica-se, também, que este enrijecimento ocasiona solicitações nos painéis e nas ligações, sendo estas as mais críticas e, muitas vezes, não são consideradas no projeto estrutural. Na segunda análise, com os painéis horizontais fixados nos pilares por meio de chapas metálicas de ligação, os resultados mostram que a contribuição dos painéis na rigidez da estrutura principal é afetada pelo valor da excentricidade da ligação, com a ocorrência de tensão crítica nas ligações, a qual aumenta com o decréscimo da espessura da chapa. O uso de chapas com espessura maior resulta em menores tensões, mas transferem flexão lateral aos painéis. A consideração do efeito térmico implica em maiores tensões tanto nos painéis quanto nas ligações e em maiores esforços de flexão lateral nos painéis. A contribuição dos painéis pode ser considerada numa estratégia de projeto, uma vez que resulta em economias de materiais por meio da possibilidade de redução da dimensão dos pilares.
Abstract: Precast concrete panels reveal an important architectural and structural function for constructions, and their use has grown in Brazil. Previous studies indicate the panels contribution in reducing efforts and displacements in the main structure, resulting in more economical structures. This work analyzes the panels interaction with the main structure via numerical analysis by using the ANSYS Software, under the effect of lateral actions. Two analyses of one-floor structures are developed: one is constituted of vertical panels connected to the beam and the other one is constituted of horizontal panels connected to the columns, using SOLID65, SOLID45, SHELL63, BEAM4, BEAM44, TARGE170, and CONTA173 finite elements. Results show the importance of the contribution of panels towards the stiffness of the main structure, promoting a reduction in the structure s displacements. Such stiffness causes stresses in the panels and in the connectors, being the latter the most critical. Quite often these stresses are not considered in the structural project. In the second analysis, with the horizontal panels connected to the columns via plate connection, results show that the precast panels contribution to the stiffness of the main structure is highly significant and it is affected by the eccentricity of the connection with occurrence critical stress in the connections and increases as the plate s thickness decreases. The use of plates with greater thickness results in less stress, but they transfer lateral bending to the precast panels. The thermal effect s consideration implies in such a greater tensions in the panels how much in the connections and greater efforts of lateral bending in the panels. The panels contribution may be considered a design strategy, due to the fact that they produce an effective material economy by means of the possibility of reduction of column dimensions.
Keywords: Painel pré-moldado
Enrijecimento
Deslocamento da estrutura principal
Tensão nos painéis
Tensão nas ligações
Temperatura
Precast concrete panel
Stiffness
Displacement of main structure
Panel stress
Connector stress
Temperature
Engenharia de estruturas
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Language: por
Country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Institution Acronym: UFU
Department: Engenharias
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil
Quote: PAULA, Gisandra Faria de. Interaction between precast concrete panels and the main structure via numerical models in finite elements. 2007. 131 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2007.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14235
Date of defense: 15-Mar-2007
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Civil

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