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dc.contributor.authorChaves, Rogério José Solidario
dc.date.accessioned2021-03-05T22:03:08Z
dc.date.available2021-03-05T22:03:08Z
dc.date.issued2021-01-25
dc.identifier.citationCHAVES, Rogério José Solidario. Análise numérica da contribuição da chave de cisalhamento em ligações pilar-viga com consolo e utilizando almofada elastomérica no apoio da viga. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13938.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13938
dc.description.abstractThis work aims to study the performance of the mechanism with the use of a shear key in column-beam connections, with corbel, and using elastomeric pad at the beam support, and to understand the amount of stress this mechanism contributes to the shear force resistance, as it is widespread and used in column-foundation connections, but not deeply studied in column-beam connections. Therefore, to understand this behavior is important, once its use is recommended by NBR 9062 (2017), although it does not define guidelines when the use of shear switch mechanism in the column-beam connection is required. To achieve this study purpose, it was used a methodology based on ABAQUS® computational tool, substantiated on the finite element method. First, it was done a calibration of individual elements consisted in the shear key mechanism, the elastomeric pad and the interface pillar-sheath, based on experimental tests by (Faleiros Junior 2018, Merlos 2019, Bertolucci 2010), aiming to obtain parameters for the numerical modeling of the column-beam connection in full scale, from the experimental PCD test by Faleiros Junior (2018) and the NCE test by Hadade (2016). One of the calibration highlights of individual elements were the numerical analysis results of the simple elastomeric pad, which used a rubber extrapolated constitutive model, of Rezende (2020) study, in which was validated the constitutive model for chartered supports. And with this constitutive model, it was possible to simulate numerically the experimental study of Merlos (2020). The numerical analysis results identified that the performance of the simple elastomeric pad to the compression, using the friction coefficient of μ = 0.3, approached the equations defined in NBR 9062 (2017) and with the friction of μ = 0.5 from experimental test which is used for further numerical simulations It was also possible with these calibrations, to simulate numerically the column-beam connection of the PCD and NCE models and quantify the portion of shear force absorbed by the shear key mechanism, that the PCD model with the shear key made on the face of the beam and column and the NCE model only on the column face. Additionally, a numerical study was developed for the semi-rigid connections of PCD and NCE models. Numerically, the shear key absorbed a force of 204.18 kN from a 547,32 kN absorbed by the semi-rigid connection, comparatively to the force of 220.12 kN found in the experimental test of Faleiros Junior (2018) from a 538,42 kN in the semi-rigid connection, resulting in a difference of - 7.81%. In relation to the column-beam connection moment-rotation of NCE model by Hadade (2016), it was numerically identified the bending elastic moment of 445.20 kN.m versus 397 kN.m of the experimental model, a difference of 12.14%, and such results are considered satisfactory. Thus, it was concluded that the numerical models studied adequately simulate the experimental performance of the connections and confirmed that the shear key mechanism relieves the shear forces of corbel when the elastomeric pad is used at the beam support.eng
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectChave de cisalhamentopor
dc.subjectConsolospor
dc.subjectPré-moldadopor
dc.subjectLigaçõespor
dc.subjectABAQUS®por
dc.subjectKey sheareng
dc.subjectConsoleseng
dc.subjectPre-moldedeng
dc.subjectJointseng
dc.titleAnálise numérica da contribuição da chave de cisalhamento em ligações pilar-viga com consolo e utilizando almofada elastomérica no apoio da vigapor
dc.title.alternativeNumerical analysis of the contribution of the shear key in beam-column connections with console and using elastomeric pad in the beam supporteng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Ferreira, Marcelo de Araújo
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4199122391532470por
dc.description.resumoEste trabalho tem o objetivo de estudar o desempenho do mecanismo com a utilização de chave de cisalhamento em ligações de pilar-viga, com consolo e utilizando almofada elastomérica simples no apoio da viga, e compreender qual a parcela de esforço este mecanismo contribui na resistência à força cortante, pois esse é difundido e utilizado em ligações pilar-fundação, porém pouco estudado em ligações pilar-viga. Portanto o entendimento deste comportamento é importante, uma vez que sua utilização é recomendada pela NBR 9062 (2017), embora a norma não defina diretrizes quando se utiliza o mecanismo de chave de cisalhamento na ligação pilar-viga. Para atingir o objetivo, utilizou-se uma metodologia baseada na ferramenta computacional ABAQUS®, fundamentada no método dos elementos finitos, sendo realizado, a princípio, uma calibração dos elementos individuais que consistiram no mecanismo de chave de cisalhamento, na almofada elastomérica e na interface bainha-pilar, com base em ensaios experimentais de (Faleiros Junior 2018, Merlos 2019, Bertolucci 2010), objetivando obter parâmetros para a modelagem numérica da ligação pilar-viga em escala real, dos ensaios experimentais PCD de Faleiros Junior (2018) e NCE de Hadade (2016). Um dos destaques das calibrações dos elementos individuais foram os resultados obtidos da análise numérica da almofada elastomérica simples, que utilizou um modelo constitutivo da borracha extrapolado, do trabalho de Rezende (2020) em que validou o modelo constitutivo para apoios fretados. Com este modelo constitutivo foi possível simular numericamente o trabalho experimental de Merlos (2020). Com os resultados da análise numérica, se identificou que o comportamento da almofada elastomérica simples à compressão, utilizando o coeficiente de atrito μ = 0,3, aproximaram-se das equações apresentadas na NBR 9062(2017) e com atrito μ = 0,5 do experimental, sendo este utilizado para as demais simulações numéricas. Com estas calibrações também foi possível simular numericamente a ligação pilar-viga dos modelos PCD e NCE e quantificar a parcela de força cortante absorvida pelo mecanismo de chave de cisalhamento, sendo o PCD com a chave de cisalhamento confeccionado na face da viga e do pilar e o NCE apenas na face do pilar. Adicionalmente realizou-se um estudo numérico das ligações semirrígidas dos modelos PCD e NCE. Numericamente a chave de cisalhamento absorveu 204,18 kN de um esforço de 547,32 kN encontrado na ligação semirrígida comparativamente a 220,12 kN do ensaio experimental de Faleiros Junior (2018) de um esforço de 538,42 kN da ligação semirrígida, resultando uma diferença de -7,81 %. Em relação ao momento-rotação da ligação pilar-viga do modelo NCE de Hadade (2016), numericamente foi encontrado o momento fletor elástico de 445,20 kN.m versus 397 kN.m do modelo experimental, uma diferença 12,14%, resultados considerados satisfatórios. Sendo assim, foi concluído que os modelos numéricos estudados foram capazes de simular adequadamente o comportamento experimental das ligações, confirmando que o mecanismo de chave de cisalhamento, alivia os esforços do consolo, quando utilizado almofada elastomérica no apoio da vigapor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil - PPGECivpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURASpor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/2068911961438079por


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