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dc.creatorZonta, Juliano Branjão-
dc.date.accessioned2025-08-06T15:30:14Z-
dc.date.available2025-08-06T15:30:14Z-
dc.date.issued2025-07-16-
dc.identifier.citationZONTA, Juliano Branjão. Capacidade resistente de vigas mistas de aço e concreto com aberturas de base elíptica submetidas a momento fletor negativo. 2025. 130 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.427pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46566-
dc.description.abstractThe use of steel beams with sequential web openings offers advantages such as weight reduction, greater compatibility with building services, and the ability to span longer distances. When combined with concrete slabs through shear connectors, these beams form composite elements with enhanced load-bearing capacity and improved performance against vibrations and deflections. However, under negative bending moments, such systems may be susceptible to a stability failure mode known as lateral-distortional buckling (LDB). This study investigates the structural behavior of steel–concrete composite beams with sequential elliptical web openings under negative bending. A finite element model was developed in Abaqus and validated against experimental results from Salah (2009) and Tong et al. (2014). A parametric study was conducted with 360 models, considering variations in elliptical opening geometry, unbraced length, steel I-section dimensions, and moment distribution. Additionally, the predictive accuracy of current design codes, namely ABNT NBR 8800:2024 and prEN 1994-1 1:2024, was evaluated for estimating the ultimate moment under LDB, even though these standards were not originally developed for beams with elliptical openings. Different approaches were adopted to determine the elastic critical moment (Mcr). The results indicated that the moment distribution significantly influences the ultimate capacity, with the uniform moment scenario being the most critical. Longer unbraced lengths increased susceptibility to LDB, while thicker flanges and webs improved lateral stability, despite localized plastification and web-post buckling. The use of Mcr values from linear buckling analysis improved the accuracy of ultimate moment predictions, especially when combined with the specific reduction factor from EN 1993-1-1:2022. Although some non-conservative results were observed, this approach outperformed other methods. Among the design codes, ABNT NBR 8800:2024 showed better agreement with numerical predictions than prEN 1994-1-1:2024 when using the general-case formulation.pt_BR
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Geraispt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectVigas mistas de aço e concretopt_BR
dc.subjectSteel-concrete composite beamspt_BR
dc.subjectAberturas de base elípticapt_BR
dc.subjectElliptically-based web openingspt_BR
dc.subjectMomento fletor negativopt_BR
dc.subjectHogging momentpt_BR
dc.subjectInstabilidade lateral com distorçãopt_BR
dc.subjectLateral distortional bucklingpt_BR
dc.subjectMomento fletor variávelpt_BR
dc.subjectVariable hogging momentpt_BR
dc.titleCapacidade resistente de vigas mistas de aço e concreto com aberturas de base elíptica submetidas a momento fletor negativopt_BR
dc.title.alternativeResistance capacity of composite steel–concrete beams with elliptical web openings subjected to negative bending momentpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor-co1Rossi, Alexandre-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/cv?id=3946998323160911pt_BR
dc.contributor.advisor1Ferreira, Felipe Piana Vendramell-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/cv?id=5933034803347448pt_BR
dc.contributor.referee1Nicoletti, Renato Silva-
dc.contributor.referee1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/cv?id=3109388079611718pt_BR
dc.contributor.referee2Nardin, Silvana de-
dc.contributor.referee2Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/cv?id=5587716781980132pt_BR
dc.creator.Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/cv?id=3701196600231227pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoO uso de vigas de aço com aberturas sequenciais na alma oferece vantagens como redução de peso, maior compatibilidade com instalações e construção de vãos maiores. A combinação dessas vigas com lajes de concreto por conectores de cisalhamento resulta em elementos mistos com maior capacidade resistente e melhor desempenho contra vibrações e deslocamentos. Entretanto, sob momentos negativos, esses sistemas estão sujeitos a um modo de instabilidade conhecido como flambagem lateral com distorção (FLD). Este trabalho avalia o comportamento estrutural de vigas mistas de aço-concreto com aberturas sequenciais de base elíptica na alma sob momento fletor negativo. Para isso, foi desenvolvido um modelo numérico em elementos finitos no programa Abaqus, validado com base nos ensaios experimentais de Salah (2009) e Tong et al. (2014). Conduziu-se um estudo paramétrico com 360 modelos, variando os principais parâmetros das aberturas, o vão livre entre apoios, as dimensões do perfil I de aço e a distribuição do momento negativo. Além disso, avaliou-se a acurácia preditiva das normas ABNT NBR 8800:2024 e prEN 1994-1-1:2024 na estimativa do momento último resistente à FLD, mesmo que tais documentos não tenham sido elaborados para vigas com aberturas de base elíptica. Foram consideradas diferentes abordagens para a determinação do momento crítico elástico (Mcr). Os resultados mostraram que a distribuição do momento negativo afeta significativamente a capacidade resistente, sendo o caso de momento uniforme o mais crítico. Vãos livres maiores aumentaram a suscetibilidade à FLD, enquanto perfis com mesas e alma mais espessas apresentaram maior capacidade resistente à instabilidade lateral, embora sujeitos à plastificação e instabilidade localizada no montante de alma. A utilização de valores de Mcr obtidos por meio de análise linear demonstraram melhorar acurácia na previsão do momento último resistente, especialmente quando associada ao uso do fator de redução específico, conforme previsto no EN 1993-1-1:2022. Embora tenham sido identificados alguns resultados não conservadores, essa abordagem apresentou desempenho superior em relação aos demais métodos avaliados. Na comparação entre os procedimentos normativos, a ABNT NBR 8800:2024 mostrou maior concordância com as previsões numéricas em comparação com a prEN 1994-1-1:2024, quando utilizada a formulação para o caso geral.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Civilpt_BR
dc.sizeorduration130pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURASpt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.427pt_BR
dc.orcid.putcode189378966-
dc.crossref.doibatchid51bec3df-44b2-4514-b55f-5a2212ac2f0d-
dc.subject.autorizadoEngenharia civilpt_BR
dc.subject.autorizadoVigas de concretopt_BR
dc.subject.autorizadoConstrução mistapt_BR
dc.subject.autorizadoConstrução metálicapt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.pt_BR
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Civil

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