Modelos numéricos de vigas mistas de aço e concreto pertencentes a sistemas de pisos mistos de pequena altura em situação de incêndio

Rocha, Fábio Martin

doi:10.11606/d.18.2012.tde-19032012-090525

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“…The shear connections currently used on slim floor have been innovated, and those with steel bars passing through the profile openings are now the most studied (see Ju et al [21], Leskela et al [22], Lam et al [23], Huo and D'Mello [24] and Chen and Limazie [25]). When in contact with concrete, such bars guarantee the shear connection, transferring the longitudinal shear force between the concrete slab and steel beam [26].…”

Section: State Of Artmentioning

confidence: 99%

Numerical investigation on slim floors: comparative analysis of ASB and CoSFB typologies

Borghi

Oliveira

Debs

2021

Rev. IBRACON Estrut. Mater.

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Innovative composite structures have been intensively studied towards meeting the demands of civil construction. An example of such structures is slim floor, comprised of concrete or composite slabs positioned at the height of steel beams, reducing the total height of the floor. In Brazil, studies on this system are still in early stages, and due to the lack of both experience and national normative codes, it is hardly used in civil construction. Given the possible combinations between concrete slabs and steel beams, the system exhibits different typologies. This article reports a numerical investigation on two typologies of slim floor, namely Asymmetric Slimflor Beam (ASB), composed of an asymmetric I beam, and Composite Slim-Floor Beam (CoSFB), comprised of an asymmetric beam with small openings at the top of its web. Nonlinear numerical models of ASB and CoSFB typologies were developed by Finite Element-based software ABAQUS®. The models were calibrated with the use of experimental studies from the literature, and showed high accuracy and good results. After calibration, the materials properties and geometric dimensions of the models, such as height and thickness, were standardized for a comparison of the typologies. The comparative analysis showed the particular characteristics of CoSFB promoted higher stiffness and flexural capacity compared to ASB, and a parametric analysis evaluated the influence of steel and concrete parameters on the flexural behavior of the typologies. The parametric study revealed the steel parameters exerted a more substantial influence on the slim floors behavior than the concrete ones.

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Section: State Of Artmentioning

confidence: 99%

Numerical investigation on slim floors: comparative analysis of ASB and CoSFB typologies

Borghi

Oliveira

Debs

2021

Rev. IBRACON Estrut. Mater.

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“…Com relação às estruturas metálicas, por exemplo, Rocha (2012) afirma que o aço sem revestimento térmico, quando exposto a altas temperaturas, sofre uma rápida redução em suas propriedades mecânicas como consequência de uma de suas propriedades térmicas (condutividade térmica). Sendo assim, a fim de melhorar o desempenho dessas estruturas é necessária a utilização de materiais que apresentem mais resistência ao fogo, tais como os revestimentos contra fogo.…”

Section: A6 Materiais De Revestimento Contra O Fogounclassified

Análise experimental de vigas de aço e mistas de aço e concreto parcialmente revestidas em situação de incêndio

Felicio¹

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Paulo, como parte dos quesitos necessários para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil (Estruturas). Orientador: Prof. Dr. Jorge Munaiar Neto SÃO CARLOS RESUMO FELÍCIO, V.D. Análise experimental de vigas de aço e mistas de aço e concreto parcialmente revestidas em situação de incêndio. 2018. 148 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil (Estruturas)) -Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Sistemas mistos de aço e concreto são aqueles em que o elemento de aço trabalha estruturalmente em conjunto com o concreto. Essa associação dos materiais resulta numa melhor utilização de ambos os materiais tanto quanto à capacidade resistente, quanto em caráter construtivo, funcional e estético. O presente trabalho tem como finalidade a análise de vigas de aço e mistas de aço e concreto parcialmente revestidas em situação de incêndio.Esse estudo tem grande importância tendo em vista os incidentes com altas temperaturas em edificações ocorridos ao longo dos anos. O aumento de temperatura nas estruturas é um efeito nocivo, pois prejudica a rigidez e a resistência dos materiais, podendo levar estruturas ao colapso. As análises das vigas mistas aço e concreto parcialmente revestidas em situação de incêndio foram feitas através de análises experimentais que foram realizadas no forno horizontal à gás do Laboratório de Engenharia de Estruturas da EESC/USP. Foram realizados ensaios de flexão em pontos em altas temperaturas e a variável nos ensaios foi o fator de carga aplicado no meio do vão das vigas. Foi possível comparar o comportamento das vigas metálica e mistas, bem como as temperaturas em vários pontos ao longo do elemento por meio de termopares colocados em pontos estratégicos. Transdutores de deslocamento também foram usados para saber o valor de deslocamento nos apoios e no meio do vão das vigas. Uma análise térmica bidimensional através do ABAQUS também foi feita para comparação de resultados. Conclui-se que para uma mesma carga aplicada os deslocamentos foram mais expressivos nos ensaios das vigas em situação de incêndio se comparados aos valores obtidos nos ensaios à temperatura ambiente, observou-se o efeito benéfico do revestimento de concreto ao perfil metálico, responsável por um ganho expressivo de resistência ao fogo quando comparado aos elementos puramente metálicos e por fim obteve-se boa concordância entre as temperaturas encontradas por modelagem numérica através do ABAQUS e dos ensaios experimentais realizados. Palavras-chave: Vigas de aço. Vigas mistas de aço e concreto. Incêndio. Análise experimental. ABSTRACT FELÍCIO, V.D. Experimental analysis partially encased composite steel-concrete beams in fire. 2018. 148 p. Dissertation (M. Sc. in Civil Engineering (Structures)) -School of Engineering of São Carlos, University of São Paulo, São Carlos, 2018.Composite steel and concrete systems are those in which the steel element works structurally in conjunction with the concrete. This association of the materials results in a better use of both materials as much...

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“…A largura de banda da fissura (h) corresponde a uma dimensão representativa da malha de elementos finitos e tem a função de caracterizar o aparecimento de fissuras e do efeito de dano irreversível em um elemento finito (ROCHA, 2012). No código DIANA o valor da largura de banda da fissura pode ser dado pelo usuário ou calculado automaticamente pelo DIANA (opção default).…”

Section: Largura De Banda Da Fissuraunclassified

“…Vale destacar também que o uso de elementos de concreto em conjunto com elementos de aço dispostos adequadamente na seção transversal e trabalhando de forma conjunta dá origem às denominadas Estruturas Mistas de Aço e Concreto, as quais, em meados do século XIX, surgiram como elementos mistos a serem utilizados primeiramente devido à proteção ao fogo e à corrosão que o concreto confere ao aço (RAMOS, 2010). Hoje, as estruturas mistas de aço e concreto têm grande importância e reconhecimento, pois constituem um sistema estrutural que aproveita as vantagens de ambos os materiais e, ao mesmo tempo, minimiza as suas desvantagens (ROCHA, 2012). Nesse contexto, enquadramse as lajes mistas de aço e concreto, que consistem de uma fôrma de aço incorporada ao concreto, geralmente com armaduras de distribuição (tela) na parte superior da laje.…”

Section: Introductionunclassified

Modelagem numérica de lajes mistas de aço e concreto em situação de incêndio

Santos¹

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Primeiramente, agradeço a Deus pelo dom da vida, conhecimento e por ter me guiado nos momentos mais difíceis. À Tácila, pelo amor, carinho, compreensão, amizade e incentivo, estando sempre ao meu lado, mesmo nos momentos mais difíceis. Aos meus pais, Manoel e Creusa pela confiança e incentivo, minhas irmãs Maria Cleides, Maria Lucilene, Roseneide, Noeli e Inaiá e meu irmão Marcelo pelo forte incentivo e auxílio desde a minha preparação para o vestibular.

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Modelos numéricos de vigas mistas de aço e concreto pertencentes a sistemas de pisos mistos de pequena altura em situação de incêndio

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Numerical investigation on slim floors: comparative analysis of ASB and CoSFB typologies

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Análise experimental de vigas de aço e mistas de aço e concreto parcialmente revestidas em situação de incêndio

Modelagem numérica de lajes mistas de aço e concreto em situação de incêndio

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