1. Repositório Institucional - Universidade Federal de Uberlândia
  2. Faculdade de Engenharia Civil (FECIV)
  3. DISSERTAÇÃO - Engenharia Civil
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dc.creatorCerejo, Antonio Pedro Batista-
dc.date.accessioned2026-07-31T17:17:53Z-
dc.date.available2026-07-31T17:17:53Z-
dc.date.issued2026-03-12-
dc.identifier.citationCEREJO, Antonio Pedro Batista. Comportamento estrutural de vigas celulares mistas de aço e concreto com protensão externa. 2026. 137 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.294.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49238-
dc.description.abstractCellular composite steel–concrete beams are defined as the combination of a concrete slab and a steel beam with sequential circular openings, connected through shear connectors, enabling their application in long spans while reducing self-weight. In order to improve structural performance or support rehabilitation strategies, external prestressing emerges as a viable solution to increase load-carrying capacity and reduce serviceability deflections. However, although prestressing is well established in reinforced concrete, and standards such as ABNT NBR 8800:2024 and Eurocode 4 BS EN 1994-1:2026 address the design of composite beams, while Eurocode 3 BS EN 1993-1-13:2024 covers cellular beams, there are still no normative procedures for the application of external prestressing in cellular composite steel–concrete members. In this context, a numerical model was developed using ABAQUS® to investigate the structural behavior of externally prestressed cellular composite beams, based on validation against experimental models available in the literature. A parametric study was carried out to evaluate the influence of cable eccentricity, initial prestressing force, cable profile and span, as well as cross-sectional properties and geometric parameters of the openings. The analysis focused on the serviceability limit state defined by ABNT NBR 8800:2024, adopting a displacement-based criterion corresponding to a maximum deflection of L/350. The results indicated that external prestressing increased the equivalent bending moment under service conditions in all analyzed models, with gains ranging from approximately 20% to 45% compared to non-prestressed beams, depending on the cable profile and eccentricity. Polygonal cable layouts showed superior performance compared to straight profiles, promoting a more efficient redistribution of internal forces. It was also observed that variations in opening diameter influence the elastic behavior of the beams. Overall, external prestressing proved to be an effective strategy to enhance the service performance of cellular composite beams, contributing both to increased load capacity and reduced deflections, particularly when efficient cable layouts are adopted. parameters.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectVigas mistas de aço e concretopt_BR
dc.subjectComposite steel and concrete beamspt_BR
dc.subjectProtensão externapt_BR
dc.subjectAberturas circularespt_BR
dc.subjectAnálise numéricapt_BR
dc.subjectExternal prestressingpt_BR
dc.subjectCellular openingspt_BR
dc.subjectNumerical analysispt_BR
dc.titleComportamento estrutural de vigas celulares mistas de aço e concreto com protensão externapt_BR
dc.title.alternativeFinite Element Analysis of Prestressed Steel-Concrete Composite Cellular Beamspt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor-co1Ferreira, Felipe Piana Vendramell-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5933034803347448pt_BR
dc.contributor.advisor1Rossi, Alexandre-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3946998323160911pt_BR
dc.contributor.referee1Martins, Carlos Humberto-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1665294496138141pt_BR
dc.contributor.referee2Almeida, Marcela Moreira da Rocha-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5382811813366223pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9606848716149306pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoVigas celulares mistas de aço e concreto são definidas como a união de uma laje de concreto com uma viga de aço com aberturas circulares sequenciais, unidas através de conectores de cisalhamento, possibilitando o uso em grandes vãos, além de reduzir o peso próprio. Com o intuito de melhorar o desempenho ou visando à recuperação das estruturas, a protensão externa surge como uma opção viável tanto para aumentar a capacidade de carga quanto para reduzir deslocamentos em serviço. Entretanto, embora o uso da protensão seja consolidado no concreto armado, e normas como a ABNT NBR 8800:2024 e Eurocode 4 BS EN 1994-1:2026 abordem o dimensionamento de vigas mistas, e o Eurocode 3 BS EN 1993-1-13:2024 aborde o uso de vigas celulares, ainda não existem procedimentos normativos para a aplicação da protensão externa em vigas mistas de aço e concreto com aberturas celulares. Para isso, foi desenvolvido um modelo numérico através do software ABAQUS® a fim de analisar o comportamento estrutural de vigas celulares mistas de aço e concreto com protensão externa, baseando-se na validação de modelos experimentais disponíveis na literatura. Um estudo paramétrico foi conduzido avaliando a influência da excentricidade, força de protensão inicial, traçado e vão livre dos cabos, além da seção transversal e dos parâmetros geométricos das aberturas. A análise concentrou-se no estado limite de serviço definido pela ABNT NBR 8800:2024, adotando-se um critério de controle por deslocamentos correspondente a uma flecha máxima de L/350. Os resultados indicaram que a protensão externa aumentou o momento fletor equivalente em regime de serviço em todos os modelos analisados, com ganhos variando aproximadamente entre 20% e 45% em relação às vigas sem protensão, em função do traçado do cabo e da excentricidade adotada. Traçados poligonais apresentaram desempenho superior aos traçados retos, promovendo maior eficiência na redistribuição dos esforços internos. Observou-se ainda que a variação no diâmetro de abertura influencia o comportamento em regime elástico. Conclui-se que a protensão externa constitui uma estratégia eficaz para melhorar o desempenho em serviço de vigas celulares mistas, contribuindo tanto para o aumento da capacidade resistente quanto para a redução de deslocamentos, especialmente em configurações com traçados de cabos mais eficientes.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Civilpt_BR
dc.sizeorduration137pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::ESTRUTURAS DE CONCRETOpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::ESTRUTURAS METALICASpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::MECANICA DAS ESTRUTURASpt_BR
dc.identifier.doiDOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.294pt_BR
dc.subject.autorizadoEngenharia civilpt_BR
dc.subject.autorizadoVigas de concretopt_BR
dc.subject.autorizadoVigas - Açopt_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
dc.subject.odsODS::ODS 12. Consumo e produção responsáveis - Assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis.pt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 13. Ação contra a mudança global do clima - Tomar medidas urgentes para combater a mudança climática e seus impactos.pt_BR
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