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Consultar: Programa de Ps-Graduao de Engenharia Civil

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Ttulo [PT]: Estudo da resistncia e rigidez lateral de painis de cisalhamento do sistema construtivo light-steel framing
Autor(es): Ncolas Henrique Pedrosa
Palavras-chave [PT]:

Estruturas metlicas. Perfil Fomado a Frio (PFF). Light-Steel Framing (LSF). Painis de cisalhamento. Ao. Estrutura. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Cold-Formed Steel Studs. Light-Steel Framing. Shear Walls. Brazil.
rea de concentrao: Engenharia de Estruturas
Titulao: Mestre em Engenharia Civil
Banca:
Ronaldo Rigobello [Orientador] - UTFPR
Wilson Wesley Wutzow - UEM
Luiz Carlos Marcos Vieira Jnior - UNICAMP
Resumo:
Resumo: Devido escassez de mo de obra e o dficit habitacional no Brasil, o sistema Light-Steel Framing (LSF) demonstra ser, como em diversos pases, uma opo mais racional e industrializada para construes de pequeno e mdio porte. Os mtodos convencionais de clculo se mostram conservadores por no considerar devidamente o efeito diafragma dos painis de cisalhamento, obtido pelo confinamento dos perfis metlicos por meio das placas de revestimento, que geralmente so de gesso, OSB, plywood ou cimentcia. Nesse contexto, o trabalho apresenta uma metodologia para a modelagem numrica de painis de cisalhamento do sistema LSF via mtodo dos elementos finitos (MEF), utilizando o software Abaqus/CAE. Painis de cisalhamento so elementos importantes nos sistemas LSF, pois so responsveis pela transferncia do carregamento horizontal aplicado estrutura para suas fundaes, alm de enrijec-la contra os deslocamentos laterais excessivos. O deslocamento lateral em um painel de cisalhamento principalmente devido a: (i) flexo do painel, (ii) tombamento do painel, (iii) cisalhamento no painel, e (iv) deformao local na regio de ligao entre a placa de fechamento e os perfis metlicos. Estudos recentes mostraram que a deformao local na regio de ligao placa-perfil e, consequentemente, a rigidez da ligao apresentam um comportamento altamente no linear. Portanto, os modelos desenvolvidos neste trabalho consideraram no s as no linearidades geomtrica e dos materiais como tambm simulou a deformao local na regio da ligao placa-perfil. Um modelo simplificado, baseado em diagonais equivalentes, para a utilizao prtica, tambm apresentado e consiste em permitir a modelagem de painis de cisalhamento utilizando apenas elementos unifilares de barra. Este modelo simplificado pode se valer de resultados obtidos pela metodologia da AISI S213 (AISI, 2007) ou do prprio modelo de elementos finitos. Com este estudo, foi possvel concluir que o modelo de elementos finitos proposto apresentou resultados coerentes comparados aos trabalhos experimentais e que a modelagem adequada das ligaes importante para o sucesso na simulao desses painis. Alm disso, o modelo de diagonais equivalentes permite a considerao da resistncia e rigidez de painis de cisalhamento de maneira simplificada e eficiente, evitando a modelagem completa do painel.

Abstract: Due to the increasing cost of construction labor and the housing deficit in Brazil, Light-Steel Framing (LSF) systems has been shown, as in many countries, to be a more rational and industrialized option for the construction of short and mid-rise buildings. Conventional design methods not properly consider the diaphragm effect, obtained by the confinement of the studs through the sheathing board, which are usually plasterboard, OSB, plywood or cement board. In this context, this work presents a numerical study on the behavior and resistance of LSF shear walls by the Finite Element (FE) method, using the Abaqus/CAE software. Shear walls are important components of LSF systems since they are responsible for transferring the lateral loading applied to the structural system to its foundation and stiffening the structural system against excessive lateral displacement. The lateral displacement in a shear wall is mainly due to: (i) panel bending, (ii) panel overturning, (iii) panel shearing, and (iv) local deformation at the stud-to-sheathing connection region. Recent studies have shown that the local deformation at stud-to-sheathing connection region and, therefore, connection stiffness has a highly non-linear behavior. Thus, the FE models developed in this paper not only considers material and geometric non-linearity, but it also simulates the local deformation at the stud-to-sheathing connection region. A simplified model based on equivalent diagonals, for practical use is also presented in order to allow modeling of the structure using only beam elements. This simplified model can make use of results obtained by the methodology of AISI S213 (AISI, 2007) or of the finite element model. With this study, it was concluded that the finite element model proposed showed consistent results compared to those obtained from experimental work and that the adequate modeling of the connections is important for the success on the simulation of these panels. In addition, the diagonals equivalent model allows the consideration of strength and stiffness of the shear walls in a simplified and efficient way, avoiding the complete modeling of the panel.
Data da defesa: 21/09/2015
Cdigo: vtls000223545
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2015
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Ronaldo Rigobello
Instituio: Universidade Estadual de Maring . Centro de Tecnologia . Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil
Nvel: Dissertao (mestrado em Engenharia Civil)/
UEM: Departamento de Engenharia Civil

Responsavel: beth
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Dissertacao-Nicolas com ficha catalografica.pdf
Tamanho: 12900 Kb (13209378 bytes)
Criado: 14-09-2016 17:15
Atualizado: 14-09-2016 17:22
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