Dissertations / Theses on the topic 'Eurocode 3'
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Byfield, Michael Patrick. "Steel design and reliability using Eurocode 3." Thesis, University of Nottingham, 1996. http://eprints.nottingham.ac.uk/11145/.
Full textZervent, Altan. "Evaluation Of Steel Building Design Methodologies: Ts648,eurocode 3 And Lrfd." Master's thesis, METU, 2009. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/3/12610541/index.pdf.
Full textis almost the same for procedures of LRFD and EC3. It is important to note that those procedures consider 20 % of material saving compared to TS648.
Sahin, Serkan. "A Comparative Study Of Aisc-360 And Eurocode 3 Strength Limit States." Master's thesis, METU, 2009. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12610894/index.pdf.
Full textdesign, fabrication and erection of steel structures can be taken place at different locations as a result of rapid globalization
owners may require the use of widely accepted steel design codes. Therefore, engineers are faced with the challenge of being competent with several design specifications for a particular material type. AISC-360 and EC3 are widely accepted steel structure design specifications that utilize limit state principles with some similarities and differences in application. Hereby a study has been undertaken to put together the nominal strength expressions presented in both AISC-360 and EC3 codes in a single document, to identify the similarities and the differences in calculated strengths and to facilitate rapid learning of either of the specifications with prior knowledge of the other. Because of the wide scope of specifications, only fundamental failure modes are considered in this thesis. Resistance equations are directly compared with each other wherever possible. For cases where the treatment of specifications is entirely different, representative members were considered for comparison purposes.
Hirani, Aliasgar, George John, and Henry Mupeta. "Resistance of Members to Flexural Buckling According to Eurocode 3 : - Focus on Imperfections." Thesis, Linnéuniversitetet, Institutionen för maskinteknik (MT), 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:lnu:diva-46636.
Full textRomano, Victor Pereira. "Dimensionamento de ligações viga-coluna com chapa de topo : modelo do Eurocode 3." reponame:Repositório Institucional da UFOP, 2001. http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/6286.
Full textSubmitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-01-29T16:08:06Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_DimensionamentoLigaçõesChapa.pdf: 2214163 bytes, checksum: 63f369f7c7a4e90976c64db8681603a9 (MD5)
Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-02-01T15:42:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_DimensionamentoLigaçõesChapa.pdf: 2214163 bytes, checksum: 63f369f7c7a4e90976c64db8681603a9 (MD5)
Made available in DSpace on 2016-02-02T13:08:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_DimensionamentoLigaçõesChapa.pdf: 2214163 bytes, checksum: 63f369f7c7a4e90976c64db8681603a9 (MD5) Previous issue date: 2001
Este trabalho apresenta o modelo proposto pelo Anexo J do EUROCODE 3, para o dimensionamento de ligações parafusadas com chapa de topo e para a determinação da sua rigidez à rotação. Faz-se a análise do embasamento teórico e das verificações propostas comparando-as às recomendações da NBR 8800 (1986). Compara-se o modelo de dimensionamento em relação à fundamentação teórica do modelo de dimensionamento apresentado pelo Manual Brasileiro de Construção Metálica. Em particular avalia-se a veracidade do modelo de dimensionamento apresentado, utilizando-se resultados experimentais conhecidos. Finalmente apresentam-se as conclusões obtidas bem como tabelas de dimensionamento para vigas e pilares elaboradas a partir de um programa computacional, segundo a metodologia de dimensionamento apresentada. _________________________________________________________________________________
ABSTRACT : This work presents the proposed model of Annex J of EUROCODE 3, to design of bolted connections with extended end plate and to determination of its rotation stiffness. It’s analysed the background theory and the proposed verification. Comparisons are made between design model and the Brazilian Standard (NBR 8800) recommendations. It’s also compared the Annex J model in relation to background theory of Brazilian Manual of Steel Construction model. Special attention is paid to evaluate the behaviour of the presented model using experimental results already knew. Finally, the remarks and conclusion are presented. It’s also presented design tables for beams and columns and a computational program obtained by Annex J model.
Khamisi, Ali. "Stability of Tubular Steel Structures : Buckling and Lateral Torsional Buckling." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0172.
Full textThis subject becomes topical following a rapid evolution of design procedures for slender structures used widely in the temporary installations. Only through the last twenty years that these structures are prefabricated of multidirectional frames (steel or aluminium tubular sections). These structures are lightweight and their stability lies only in the internal stiffness at rows of posts and horizontally by the planking as well as the links with the building. This work concerns the study of instabilities (buckling - lateral torsional buckling) taking into account different types of imperfections. New buckling curves and the associated imperfection factors are proposed in this thesis. These curves are obtained by imposing an initial deformed representing the geometrical and mechanical defects (residual stress). The experimental results were confronted with theoretical predictions of Eurocode 3 which show that the values of the imperfections in the literature are extremely exaggerated. The values advocated in this work could be of interest for a possible adjustment of the European buckling curves for this type of structure. Regarding the lateral instability, an original methodology in real scale tests of trusses consist of tubular elements was also developed. The developed loading system of "free wheels" allows releasing the point of application of the force from the beginning of instability. This technique leads to more accurate measurements of the critical lateral torsional buckling moment
Beyer, André. "Résistance des barres en acier à section ouverte soumises à une combinaison d’effort normal, de flexion et de torsion." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0204/document.
Full textStructural steel members with open cross-section are, in the majority of cases, subject to a combination of axial forces and mono- or bi-axial bending. Nonetheless, owing to specific use they may be subject to torsion as well. Even if torsional loads are of practical interest for steel members of open section, the European standard for the design of steel structures, Eurocode 3, does not contain a generally accepted design method addressing the resistance of these members. Consequently, the main objective of this thesis is to close the lack in the current standard. So as to attain this objective the behaviour of members of open section subject to a complex load combination has been studied theoretically, experimentally and numerically. First, the plastic resistance of steel members has been analysed. It has been shown that members subject to torsion may possess a high plastic system reserve that cannot be predicted by simple elastic analysis. So as to account for the beneficial effect of the plastic reserve, a simplified analysis method has been developed and validated with numerical simulations. After this, the plastic interaction between all internal forces and moments has been studied. Several laboratory tests have been performed to characterise the interaction between bending moments and the shear force. The study is then extended to more complex interaction cases including torsion by means of numerical simulations. The laboratory test and the numerical simulations allowed the development of a precise resistance model based on the “Partial Internal Force Method” developed in the past. The last part of this thesis was dedicated to the member resistance including instability. A resistance model has been developed based on the Eurocode 3 interaction equations. So as to overcome some of the limitations linked to this method, a second design approach is developed based on the “Overall Interaction Concept”
Gerland, Jonas. "Cm-faktorer för böjd och tryckt stång : Lösning av nya elementarfall." Thesis, KTH, Byggvetenskap, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-235318.
Full textSilva, Paulo Henrique Lubas. "Dimensionamento de pilares mistos de aço e concreto." Universidade de São Paulo, 2012. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-17062013-150832/.
Full textThe composite columns have the concrete and the steel profile working together to support loads. The composite columns are basically of two types: encased and filled. The composite system has the advantage to unite the inherent robustness of the concrete columns and high resistance of the steel columns. This work studies the use of this solution according to the main international standards, comparing them with each other and with the Brazilian norms. The Brazilian standard ABNT NBR 8800:2008, presents two simplified models of the composite columns design with symmetrical cross sections, based on two international standards. Model I, based on American standard ANSI/AISC 360 (2005) and Model II, with reference to the European standard Eurocode 4 Part 1-1 (2004). Is up to the engineer to choose the method to be used. It presents a tabular and graphical comparison of the strength between the two calculation models of the Brazilian and international standards. In the case of non-symmetrical cross sections there are two proposed routes unprecedented scale applications of composite columns: one based on \"Fiber Element Method\" and the recommendations of Eurocode 4 Part 1-1 (2004) and another one to adapt the first one to the Brazilian standards. Both are evaluated graphically and by the use of tables. To support all these studies the software CalcPM v1.0 was used and specially developed for this study.
Jansson, Fredrik, and Nils Nilsson. "Buckling of End-Bearing Retaining Walls in Clay." Thesis, KTH, Jord- och bergmekanik, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-229808.
Full textDimensioneringen av bakåtförankrade spontväggar har traditionellt sett i Sverige inte tagit hänsyn till risken för global knäckning. I och med införandet av Eurokod 3 kapitel 5 (SS-EN 1993-5) som styrande dokument vid dimensionering av sponter måste risken för knäckning nu mera beaktas när normalkraften överstiger 4 % av den kritiska knäckningslasten. De geologiska förhållandena i de östra delarna av Sverige, med lösa leror som täcker hårt berg, leder till att bakåtförankrade sponter med brant lutande stag ofta används. Detta leder till en hög utnyttjandegrad av ankaret och också stora normalkrafter i sponten, vilket leder till att knäckning ofta blir dimensionerande brottmod för sponten. Metoden för att beräkna knäckningslasten kan enligt SS-EN 1993-5 göras med Eulers andra eller tredje knäckningsfall eller med en modell som tar hänsyn till jordens stabiliserande effekt. Idag finns ingen sådan numerisk modell att hitta i litteraturen, varför målet med detta arbete har varit att finna en lämplig modell för att ta hänsyn till jordens inverkan vid bestämning av knäckningslasten. För att modellera samverkan mellan jorden och sponten användes en balkmodell med Winkler fjädrar. Simuleringarna visar att jorden har en signifikant inverkan på den kritiska knäckningslasten, särskilt när nedslagsdjupet är större än 2 meter. Flera simulerade geometrier har gett drygt fyra gånger högre knäcklast jämfört med den knäcklast som erhålls om SS-EN 1993-5 följs. Om jorden tas hänsyn till i dimensioneringen av en spont skulle således slankare konstruktioner kunna användas.
Peč, Michal. "Rozbor únosnosti vybraných svařovaných konstrukčních uzlů zatěžovaných staticky a cyklicky." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, 2015. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-231975.
Full textCucchi, Andrea. "Changes in codes, standards, practices following building structural failures and limit states steel design comparison: AISC 13th ed vs. Eurocode 3 (2005)." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2011. http://amslaurea.unibo.it/2333/.
Full textHamodi, Sara, and Sadi Taha Fahandezh. "Analysis of Tension-Zone Resistance in Bolted Steel Connections : Component Method according to Eurocode3." Thesis, KTH, Stålbyggnad, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-213723.
Full textAtt förutse skruvförbands beteende kan kräva tillämpning av diverse metoder. Metoderna används för att kalkylera den dimensionerande lastkapaciteten. I denna avhandling värderas lastkapaciteten i enlighet med den så kallade Komponentmetoden från del 1-8 i Eurokod 3. Denna dimensioneringsmetod fastslår en enhetlig procedur när det gäller modelleringen av stålförband. Varje förbandstyp bryts ner till sina baskomponenter med avseende på belastningstypen. För att beräkna den dimensionerande lastkapaciteten för dragbelastade komponenter används en förenklad substitutionsmodell en så kallad T-knut. Komponentmetoden är något komplicerad att tillämpa för alla former av skruvförband. Därmed är den huvudsakliga ambitionen med arbetet att skapa en kortfattad handbok vars syfte är att täcka de vanligaste typerna av skruvförband som Kadesjös konstruktörer använder sig av. Ämnet som kommer att studeras är relativt omfattande, således bestämdes det att i huvudsak sätta fokus på bärförmågan hos komponenter i dragzonen för HEA-profiler och därav dyka djupare i den ekvivalenta T-knutmetodiken. För att få en helhetsbild av dimensioneringsprocessen samlades allmän information om komponentmetoden genom litteraturstudier. Därefter användes dimensioneringsreglerna, presenterade i koder och standarder, för beräkning av lastkapacitet. Dessa utnyttjades för att generera en lösningsalgoritm för två skilda förband. Beräkningen genomfördes med hjälp av beräkningsprogrammet Mathcad. De erhållna resultaten, från en parametrisk analys för särskilda profiler i varje exempel, sammanfattades i form av tabeller och diagram med hjälp av Microsoft Excel.
Dogui, Sami, and Jegar Sadik. "Dragbelastning av förspända skruvförband." Thesis, KTH, Bro- och stålbyggnad, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-280360.
Full textDahlvik, Mathias, and Johan Eriksson. "Load Effect Modelling in Fatigue Design of Composite Bridges : An assessment of Fatigue Load Models 3, 4 and 5 according to SS-EN-1991-2 Actions on Structures – Part 2: Traffic loads on Bridges." Thesis, KTH, Stålbyggnad, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-147820.
Full textVid årsskiftet 2010/2011 övergick Sverige från att dimensionera byggnadsverk enligt nationellastandarder till den nya europastandarden Eurokod. För brokonstruktörer innebar dettaen övergång från en kombination av BRO 2004 och BSK 07, till att Eurokod blev dethuvudsakligt styrande dokumentet, med bland annat TRVK Bro 11 som ett dokumentmed tillhörande nationella val. Övergången medförde inte bara att verksamma konstruktörertvingades lära sig förändrade beräkningsmetoder, utan också att ett fenomen som tidigaresällan var dimensionerande för vägbroar nu kunde vara det som ställde högst krav påbärförmågan. Detta fenomen kallas utmattning, dvs. upprepade av- och pålastningar, varoch en betydligt lägre än brons maximala bärförmåga, som i slutändan resulterar i brott. I detta examensarbete utreds det varför utmattning numera är en betydande del avdimensioneringen. Detta sker genom en jämförelse av hur de gamla och nya normernautvärderar utmattning. Som modell har en befintlig bro invigd 2011, dimensioneradav ELU Konsult AB enligt de gamla normerna, använts. Denna bro har modellerats ifinita element programmet LUSAS, varpå en mängd olika lastbilsöverfarter simulerats ochutmattningsutnyttjandet för tre utvalda kritska punkter beräknats. Resultatet indikerar att båda normerna har liknande storlekar på spänningsvidderna,dvs. skillnaden på största och minsta spänningen som uppstår vid en överfart. Däremotråder det skillnader vid utmattningsberäkningarna, där den stora skillnaden är antalettunga fordon som passerar bron under dess livslängd. Enligt de gamla normerna ärutnyttjandegraden för den värst utsatta studerade punkten 27.0 %, vilket är beräknatpå det högsta antalet dagliga passager från tunga fordon som BRO 2004 tillåter, d.v.s.9.13 dagliga passager. Enligt Eurokod uppgår den lägsta utnyttjandegraden till 70.0 %,vilket motsvarar 137 dagliga överfarter vilket är det lägsta Eurokod tillåter. Vid ettalternativt sätt att tolka Eurokod, som tillåter användandet av utmattningslastmodell5 även för mindre broar, fås en utnyttjandegrad på 56.0% vilket motsvarar 90.0 dagligaöverfarter. Detta är något lägre än de andra utmattningslastmodellerna enligt Eurokodmen fortfarande högre än det gamla regelverket. Slutsatsen av uppsatsen är att ett alternativt sätt att bestämma antalet överfarter bordeerbjudas i Eurokod, då indelningen idag består av fyra stora trappsteg vilket ger en väldigtsnäv indelning. I detta examensarbete presenteras ett förslag som innebär att antaletdimensionerande överfarter istället bör bestämmas som en rätlinjig funktion av antaletdagliga överfarter från tung trafik. Det föreslagna sättet ligger mellan de båda normernamed hänsyn till passager och utnyttjandegrad.
Reis, André da Silva. "Shear bucling in steel plate girders exposed to fire." Doctoral thesis, Universidade de Aveiro, 2016. http://hdl.handle.net/10773/21924.
Full textThis thesis is a research work aiming the increasing of knowledge of the behaviour of steel plate girders subjected to shear buckling in fire situation. The main objective of this thesis is to overcome the lack of rules for the design of steel structural elements subjected to shear buckling at high temperatures. For this purpose, a numerical model was developed in the finite element software SAFIR to simulate the behaviour of steel plate girders under shear loading at elevated temperatures. These numerical analyses fall into the methodology commonly referred as GMNIA – geometrically non-linear materially imperfect analysis. After validation of the numerical model with experimental tests from the literature, the influence of the geometric imperfections and residual stresses on the bearing capacity of the girders, at both normal and elevated temperatures, was evaluated. Eurocode 3 states that the shear buckling resistance of steel I girders is given by the sum of two components, the web resistance and the contribution from the flanges. Firstly it was assessed the contribution from flanges and it was found that the results obtained with the Eurocode 3 expressions could be improved. Thus, it was proposed the application of a corrective factor in order to improve the predictions of Eurocode 3 for the contribution from the flanges to the shear buckling resistance. The main part of the shear buckling resistance comes from the web. The expressions of Eurocode 3 for determining the web resistance to shear buckling were evaluated. This analysis demonstrated that some of the results are not on the safe side and the accuracy of these expressions could be improved. So, changes to the expressions applied for the design at normal temperature were proposed. Furthermore, new expressions for fire design of such structural elements were also proposed. The expression of Eurocode 3 used for the safety calculation of steel structural elements under interaction between shear and bending was also evaluated. It was verified that the application of the proposals for modification of the expressions used to determine the shear buckling resistance introduces improvements on the results provided by this expression, mainly at elevated temperatures. Finally, an analysis of the influence of different parameters on the ultimate shear strength of steel plate girders subjected to shear buckling, such as the web thickness, the web depth, the flange thickness and the steel yield strength, is presented.
A presente tese resulta de um trabalho de investigação, cujo propósito se centrou no aumento de conhecimento do comportamento de vigas metálicas compostas de alma cheia sujeitas a encurvadura por esforço transverso em situação de incêndio. O principal objetivo desta tese consiste em suprir a ausência de regras para o dimensionamento de elementos estruturais metálicos sujeitos a encurvadura por esforço transverso a temperaturas elevadas. Com essa finalidade, foi desenvolvido um modelo numérico no programa de elementos finitos SAFIR para a simulação do comportamento deste tipo de vigas quando sujeitas a temperaturas elevadas. Estas análises numéricas enquadram-se na metodologia habitualmente designada por GMNIA – geometrically and materially non-linear imperfect analysis. Após a validação do modelo numérico com ensaios experimentais da literatura, foi também avaliada a influência das imperfeições geométricas e das tensões residuais na capacidade resistente das vigas, tanto à temperatura normal como a temperaturas elevadas. O Eurocódigo 3 estabelece que a resistência à encurvadura por esforço transverso de vigas em I resulta da soma de duas componentes, a resistência da alma e a contribuição dos banzos. Começou-se por avaliar a contribuição dos banzos e verificou-se que os resultados obtidos com as expressões do Eurocódigo 3 poderiam ser melhorados. Assim, foi proposta a aplicação de um fator corretivo de forma a melhorar as previsões do Eurocódigo 3 para a contribuição dos banzos para a resistência à encurvadura por esforço transverso. A principal parcela da resistência à encurvadura por esforço transverso é dada pela alma. As expressões do Eurocódigo 3 para a determinação da resistência da alma à encurvadura por esforço transverso foram avaliadas. Esta análise demonstrou que a alguns dos resultados não estão do lado da segurança e que a precisão das expressões de dimensionamento do Eurocódigo 3 poderia ser melhorada. Portanto, foram propostas alterações a estas expressões usadas para o dimensionamento à temperatura normal. Para além disso, foram propostas novas expressões para o dimensionamento deste tipo de elementos em caso de exposição ao fogo. A expressão do Eurocódigo 3 usada para a verificação da segurança de elementos estruturais metálicos sujeitos à interação entre esforço transverso e momento fletor foi também avaliada, verificando-se que a aplicação das propostas para modificação das expressões usadas para a determinação da resistência à encurvadura por esforço transverso origina melhorias nos resultados desta expressão, principalmente a temperaturas elevadas. Por fim, apresenta-se uma análise da influência de diferentes parâmetros na capacidade resistente de vigas compostas de alma cheia sujeitas a encurvadura por esforço transverso, tais como a espessura da alma, a altura da alma, a espessura dos banzos e a tensão de cedência do aço.
Camara, Aliou Badara. "Analyse du comportement en fatigue d'assemblages boulonnés." Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2019. http://www.theses.fr/2019CLFAC105.
Full textThe structural integrity of mechanical components and their assemblies is a major design purpose. The applications may concern the aeronautics, the automobile, the railway as well as structures such as bridges or masts subjected to cyclic loads or to variable amplitude stress states. This leads the design engineer to take into account various phenomena, including fatigue, a dominant factor that may lead, under dynamic stress, to the failure of structures or parts of them. The mechanical components are generally subjected in service to multiaxial stress states. Taking into account the triaxiality of stress states requires the use of multiaxial fatigue criteria. They are suitable tools for assessing the material fatigue resistance against periodical stress states, especially when they are multiaxial. A fatigue post-processing tool is developed and implemented under Matlab software to assess on the one hand, the damage level at the fixed endurance limit of the material (2.106 cycles) and, on the other hand, the fatigue life up to crack initiation from an iterative fatigue calculation process. The two multiaxial fatiguecriteria used are Dang Van criterion (critical plane approach) and Zenner criterion (integral approach). Then, the fatigue post-processing tool is validated by fatigue test results from the bibliography. These fatigue tests are performed on M10 bolts of 8.8 quality class. The results are compared with those obtained from existing standards (Eurocode 3 and VDI 2230). The two multiaxial fatigue criteria used inthis work are compared and validated from the database of multiaxial tests found in the literature. Bolted or welded assemblies are singular areas in the structures. In order to better understand the fatiguebehavior of the bolt in an assembly, a tee-stub in which the bolt can be pre-stressed by clamping is modeled by finite elements under Salome-meca software. The preload is modeled numerically by imposing a relative axial displacement between the nodes of the nut and those of the rod of the screw. The FB axial force and the MB bending moment obtained in the screw with the numerical model of the tee-stub is validated by analytical solutions on the one hand and by experimental results (static tension tests on a tee-stub) on the other hand. A parametric study is conducted to analyze the fatigue influences of the bolt preload, its diameter, its location with respect to the tee-stub soul and the flange thickness. The analysis first focused on the bolt damage level, then on its fatigue life using the multiaxial fatigue post-processing tool built as part of this work. Numerical simulations of damage and fatigue life show a different behavior of the two multiaxial fatigue approaches to take into account the effect of a significanttightening. Experimental tests run on a tee-stub were also conducted to validate the numerical model with respect to the FB axial force and the MB bending moment
Amaral, Joel Ferreira. "Dimensionamento de vigas híbridas metálicas em caso de incêndio." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2016. http://hdl.handle.net/10773/17114.
Full textA presente dissertação tem como propósito aumentar o conhecimento sobre vigas híbridas metálicas compostas por aço carbono e aço inoxidável, analisar o comportamento à flexão em situação de incêndio e analisar a possível suscetibilidade à ocorrência de fenómenos de instabilidade, em particular a encurvadura lateral. São referidas as vantagens de cada material em termos de comportamento ao fogo e apresentadas propostas de constituições de secções possíveis de modo a explorar mecanicamente a potencialidade dos materiais a atuarem em conjunto. As metodologias de cálculo são preconizadas pelas partes 1-1, 1-2 e 1-4 do Eurocódigo 3 e comparadas com valores obtidos por simulação numérica através do programa de elementos finitos SAFIR. Paralelamente é analisada a resistência à encurvadura lateral obtida e comparada pelos mesmos métodos de cálculo, analítico (Eurocódigo 3) e simulação numérica (SAFIR).
This thesis aims to increase knowledge of híbrid metalic beams, composed of stainless steel and carbon steel, analyze the flexural behavior in fire situation and analyze the possible susceptibility to the occurrence of instability phenomena, in particular the lateral buckling. The advantages of each material are referred in terms of fire behavior and proposals of constitutions sections so as to mechanically exploit the potential of the materials to act together. The calculation methodologies are recommended for parts 1-1, 1-2 and 1-4 of Eurocode 3 and compared with values obtained by numerical simulation using the finite element program SAFIR. The lateral torsional buckling resistance is determined and compared by the surface calculation method and by numerical simulation (SAFIR).
Mumtaz, Noman Ali, and Mansoor Khurshid. "Static and fatigue design of load carrying welded joints in high strength steels : -In collaboration with Cargotec Sweden AB." Thesis, KTH, Lättkonstruktioner, 2011. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-77517.
Full textRyan, Bona. "Finite Element Modelling and Parametric Studies of Semi-Closed Thin-Walled Steel Polygonal Columns - Application on Steel Lattice Towers for Wind Turbines." Thesis, Luleå tekniska universitet, Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ltu:diva-62064.
Full textPereira, Ana Rita Gomes. "Comportamento ao fogo de vigas-coluna metálicas de secção transversal esbelta." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2016. http://hdl.handle.net/10773/16942.
Full textA presente dissertação tem como propósito aumentar o conhecimento do comportamento ao fogo de vigas-coluna metálicas de secção transversal esbelta, isto é, suscetíveis à ocorrência de fenómenos de instabilidade, tais como a encurvadura local, lateral e por flexão. Sabe-se que os elementos metálicos com secção transversal esbelta possuem vantagens em termos de eficiência e economia de material. Esta atratividade faz com que sejam amplamente utilizados na construção. Contudo, a verificação da resistência ao fogo destes elementos carece de fórmulas simplificadas que se adequem a esta solução. O principal objetivo desta dissertação direciona-se na elaboração de um estudo numérico do comportamento ao fogo de vigas-coluna em aço com secção transversal esbelta. Seguidamente, efetuar-se-á uma comparação entre os resultados obtidos numericamente através do método de elementos finitos e as metodologias presentes no Eurocódigo 3, no que se refere especificamente às fórmulas a frio, contidas nas Parte 1-1 e às fórmulas para situação de incêndio na Parte 1-2. No que diz respeito ao estudo numérico, este foi efetuado com elementos finitos de casca recorrendo ao programa SAFIR. É demonstrado que a metodologia presente no Eurocódigo 3 para a verificação da resistência em situação de incêndio pode ser melhorada. Sendo assim, são propostas alterações a nível do cálculo dos fatores de interação. Finalmente, concluiu-se que as fórmulas de interação do Eurocódigo 3 conduzem a resultados fora da segurança ou muito conservativos e que necessitam de ser melhoradas para que seja possível calcular estruturas mais seguras e económicas.
The present thesis aims to increase the knowledge of the fire behaviour of steel beam-columns with slender cross-section, that is, susceptible to the occurrence of instability phenomena, such as local, lateral-torsional and bending buckling. It is known that steel members with slender cross-section have advantages in terms of efficiency and economic material. This attraction makes them widely used in construction. However, the verification of the fire resistance of these members need simplified formulas that are appropriate to this solution. The main objective of this thesis consist in the elaboration of a numerical study of the fire behaviour of steel beam-columns with slender cross-section. Posteriorly, shall be make a comparison between the results obtained numerically with the finite element method and the methodologies in Eurocode 3, which specifically refers to cold formulas, contained in Part 1-1, and fire situation formulas, contained in Part 1-2. Regarding the numerical study, this was made with finite shell elements using the program SAFIR. It is shown that the present methodology in Eurocode 3 for the verification of the resistance in fire situation can be improved. Therefore, some changes are proposed in the calculation of the interaction factors. Finally, it was concluded that the interaction formulas of Eurocode 3 lead to results that may be outside the safety or be very conservative and need to be improved so that becomes possible to calculate safer and more economical structures.
Pascual, Pastor Ana María. "Fire behaviour of blind-bolted connections to concrete filled tubular columns under tension." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2015. http://hdl.handle.net/10251/53240.
Full text[ES] Las columnas tubulares de acero rellenas de hormigón presentan múltiples ventajas en términos de capacidad de carga, estética, ejecución y resistencia al fuego, gracias a la acción combinada de acero y hormigón. El esfuerzo realizado en las últimas décadas por conocer su comportamiento frente a diferentes cargas y bajo distintos parámetros ha dado lugar a una amplia difusión de su uso entre los diseñadores. No obstante, la forma de resolver la conexión con vigas de sección en I sigue siendo un hándicap y requiere un estudio específico. Una de las soluciones más comunes y populares para conectar las vigas de acero de sección abierta (vigas I) a columnas de acero de sección abierta es la conexión con chapa de testa, que en el caso de sección hueca requiere de tornillos especiales denominados tornillos ciegos, puesto que reciben el par de apriete desde una cara de la sección. En la actualidad existen diversos sistemas de fijación que permiten este tipo de conexiones y cuya respuesta y caracterización es objeto de numerosas investigaciones. En este sentido, la definición geométrica de la unión y las propiedades de los materiales son parámetros cruciales en el rendimiento de la conexión. La presente tesis analiza el comportamiento de los tornillos ciegos en el área traccionada de conexiones de placa de testa a columnas tubulares de acero rellenas de hormigón sometidas a momentos de flexión y a elevadas temperaturas. Las prestaciones de esta solución constructiva para la unión viga-columna tubular, junto con la ausencia de datos relacionados con su comportamiento en situación de incendio la convirtió en el objetivo del trabajo. En primer lugar, la investigación aborda el problema de transferencia de calor, analizando experimental y numéricamente la distribución de temperaturas en la sección de la conexión. En esta parte del estudio se obtienen los parámetros térmicos que caracterizan la respuesta térmica de la conexión a través de la calibración de los modelos numéricos con los datos experimentales. En segundo lugar, se realiza el estudio de la capacidad de los tornillos ciegos para soportar cargas de tracción en situación de incendio, es decir, se analiza cómo cambia el comportamiento de la conexión con sus características alteradas debido a las altas temperaturas. El estudio de las propiedades del material en función de la temperatura y su efecto sobre la respuesta de la conexión constituyen una parte importante de la investigación. Además, se evalúa la influencia del hormigón y el tipo de elemento de sujeción tanto en el comportamiento mecánico como termo-mecánico de la conexión. Por último, se estudia la capacidad de las uniones para cumplir con requerimientos de exposición al fuego de 30 minutos previamente al colapso. Como resultado de este trabajo se obtuvieron modelos de elementos finitos capaces de simular la conexión térmica y termo-mecánicamente, proporcionando patrones de comportamiento de gran utilidad en el diseño de las mismas. Entre las principales conclusiones, se observó la reducción de la temperatura en los tornillos gracias al núcleo de hormigón en columnas de hormigón lleno en comparación con secciones huecas, que ya en la superficie expuesta del tornillo se cuantificaba en 100ºC menos. Por el contrario, los elementos de fijación que presentaban mayor longitud de vástago de tornillo embebida en el hormigón, no generaban un efecto significativo sobre la temperatura de la parte resistente del perno. En cuanto a la capacidad resistente frente a fuego, el núcleo de hormigón supuso una mejora en términos de rigidez y de tiempo de resistencia al fuego. Sin embargo, el fallo de los pernos en una sección próxima a la superficie expuesta redujo el efecto esperado del anclaje del tornillo, que si bien implicaba una mayor rigidez de la conexión, no parecía mejorar el tiempo de resistencia a fuego. Finalmente se planteó la necesidad de
[CAT] Els pilars tubulars d'acer omplerts de formigó (CFT) presenten molts avantatges en termes de capacitat de carrega, estètica, execució i resistència al foc, gràcies a l'acció combinada de l'acer i el formigó. L'esforç realitzat en les darreres dècades per conèixer el seu comportament enfront a diferents càrregues i sota distints paràmetres ha donat lloc a una amplia difusió del seu ús entre el dissenyadors. No obstant això, la manera de resoldre la connexió amb bigues de secció en I, continua sent un handicap i requereix d'un estudi específic. Una de les solucions més comuns i populars per a connectar les bigues d'acer de secció oberta (bigues I) a columnes d'acer de secció oberta és la connexió amb 'chapa de testa', que en el cas de la secció buida requereix de perns especials denominats perns cecs perquè es rosquen des d'una cara de la secció. En l'actualitat existeixen diversos sistemes de fixació que permeten aquest tipus de connexions, la resposta i caracterització dels quals es l'objectiu de nombroses recerques. En aquest sentit, la definició geomètrica de la unió i les propietats dels materials son paràmetres crucials en el rendiment de la connexió. Aquesta tesi analitza el comportament dels perns cecs en l'àrea traccionada de connexions de 'chapa de testa', a pilars tubulars d'acer omplerts de formigó, sotmeses a moments de flexió i a elevades temperatures. Les prestacions d'aquesta solució constructiva per a la unió biga-pilar tubular junt amb l'absència de dades relacionades amb el comportament en situació d'incendi, la van convertir en l'objectiu d'aquest treball. En primer lloc, la recerca aborda el problema de transferència de calor, analitzant tant experimental com numèricament la distribució de temperatures en la secció de la connexió. En aquesta part de l'estudi, s'obtenen el paràmetres tèrmics que caracteritzen la resposta tèrmica de la connexió mitjançant el calibratge del models numèrics amb les dades experimentals. En segon lloc, es realitza l'estudi de la capacitat dels perns cecs per a suportar càrregues de tracció en situació d'incendi, es a dir, s'analitza com canvia el comportament de la connexió amb les seues característiques alterades degut a les altes temperatures. L'estudi de les propietats del material en funció de la temperatura i el seu efecte en la resposta de la connexió formen també part de la recerca. Un contingut important d'aquest treball consisteix en determinar l'influencia del formigó i el tipus d'element de fixació tant en el comportament mecànic com termo-mecànic de la connexió. Per últim, s'estudia la capacitat de les unions per a complir amb els requeriments d'exposició al foc de 30 minuts prèviament al col·lapse. Com a resultat d'aquest treball s'obtingueren models d'elements finits amb capacitat per a simular el comportament tèrmic i termo-mecànic de la connexió, proporcionant patrons de comportament de gran utilitat en el disseny. Entre les principals conclusions, es va observar la reducció de la temperatura en els perns gràcies al nucli de formigó en pilars omplerts de formigó en comparació amb el pilars buits, on ja en la superfície esposada del cargol es quantificava en 100 ºC menys. Pel contrari, els elements de fixació que presentaven major longitud de embeguda en el formigó, no generaven un efecte significatiu en la temperatura de la part resistent del pern. En quant a la capacitat resistent davant del foc, el nucli de formigó va suposar una millora en termes de rigidesa i de temps de resistència al foc. Tanmateix, la fallada dels perns en una secció pròxima a la superfície esposada va reduir l'efecte esperat de la fixació del pern, que si be implicava una major rigidesa de la connexió, no semblava millorar el temps de resistència al foc. Finalment, es va plantejar la necessitat de aprofundir en l'anàlisi incorporant un major rang de paràmetres.
Pascual Pastor, AM. (2015). Fire behaviour of blind-bolted connections to concrete filled tubular columns under tension [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/53240
TESIS
Alentorn, Puigcerver Jaume. "Estudio de la precisión del método de los componentes para la predicción del comportamiento rotacional de una basa de pilar : propuestas de mejora para el caso de estudio." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2016. http://hdl.handle.net/10803/383526.
Full textLes unions entre els diversos elements estructurals, malgrat que sovint han estat menystingudes a nivell estructural i s'han considerat com a simples detalls constructius, són claus per garantir la correcta distribució d'esforços i assegurar una avinença entre model utilitzat pel càlcul i realitat construïda. Al llarg dels anys s'han dissenyat exclusivament sota el criteri de resistència aspecte que, arrel de la introducció de les noves normatives tals com l'Eurocodi, actualment es pot complementar amb el de rigidesa i, encara en una fase inicial de desenvolupament, amb el de capacitat de rotació o ductilitat. El present treball aprofundeix en un tipus d'unió determinat: les bases de pilars. A part de resumir tot el marc teòric del mètode dels components, que és el mètode predictiu de l'Eurocodi, aquest és aplicat també a nivell practic en un exemple concret de basa de pilar, arribant a obtenir els grafics que la norma preveu pel seu comportament M-0. Aquests es comparen amb els reals, extrets d'una modelització informàtica amb elements finits convenientment calibrada i testejada, per tal de coneixer la precisió que la predicció del metode ofert per la normativa posseeix. En base a aquesta comparació s'estudia la relació existent entre la precisió del comportament M-0 de la unió obtinguda per l'exemple treballat i el valor del ratio de rigidesa (µ) utilitzat. La tesi desenvolupa una nova formulació pel valor del rati de rigidesa que l'acosta més al real, expressions que quan s'incorporen a les del mètode dels components tan augmentar lleument, amb caracter general, la precisió de la predicció del comportament rotacional obtingut per la basa del pilar. Finalment, i a tenor de la millora modesta que provoca incidir únicament en el valor del rati de rigidesa, la tesi desenvolupa una formulació per la variació unitaria de la rigidesa (y) que modifica el traçat del gràfic M-0 de la predicció i l'acosta indefectiblement al real, aconseguint una precisió gairebé absoluta en el cas d'estudi. La principal línia futura d'investigació que es proposa és seguir amb el mètode de treball ideal en aquesta tesi, amb diferents configuracions geomètriques i materials de bases de pilars.Treballant els resultats extrets l'objectiu és aconseguir una formulació de caràcter general, vàlida per qualsevol configuració de basa de pilar que es tingui, que permeti millorar la predicció del seu comportament rotacional. Un cop aconseguides aproximacions més fiables, l'últim pas a per aquesta línia de treball, i el més important a nivell pràctic i professional, és l'invers, és a dir, a partir d'un determinat comportament rotacional desitjat pel dissenyador, oferir diverses configuracions de bases de pilars possibles.
Đorđe, Jovanović. "Понашање моментих веза са чеоном плочом и четири завртња у реду." Phd thesis, Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka u Novom Sadu, 2020. https://www.cris.uns.ac.rs/record.jsf?recordId=113927&source=NDLTD&language=en.
Full textU ovom radu sprovedene su opsežna eksperimentalna i numeričkaispitivanja ponašanja veza sa čeonom pločom i četiri zavrtnja u redu,kao i karakteristične komponente ovih veza - T-elementa.Eksperimentalna ispitivanja uključuju testiranja 36 uzorakaT-elemenata u prirodnoj veličini, kao i četiri veze greda-stub sačeonom pločom i četiri zavrtnja u redu, takođe u prirodnoj veličini.Numeričke analize, sprovedene u softverskom paketu ABAQUS, suobuhvatale sve tipove nelinearnosti, ali i otkaz materijala, te se kaotakve svrstavaju među retke kojima su slični problemi numeričkiispitivani. Parametarska studija obuhvata 33 različite konfiguracijeT-elemenata sa četiri zavrtnja i predstavlja najveću takvu studijuizvedenu za ovu komponentu. Kao osnovni još uvek nerešen problem,krucijalan za ponašanje T-elemenata, prepoznati su položaj sila usledefekata poluge, ali i savijanje zavtnjeva. Prikazan je i predložen novianalitički model proračuna nosivosti T-elemenata sa četiri zavrtnja,i kvantifikovana njegova prednost nad do sada postojećim modelima.
In this research, extensive experimental and numerical investigations ofbehaviour of end-plate moment connection with four bolts per row areperformed, as well as specific component of the connection – T-stub element.Experimental research comprises tests on 36 unscaled specimens of T-stubelements and 4 specimens of beam-to-column joints with end-plate connectionand four bolts per row, also in full-size. Numerical analyses, performed withsoftware ABAQUS, included all types of nonlinearities, and materialdeterioration, hence they can be considered as one of the few mostsophisticated analyses used for investigation of the considered problem. Theparametric study comprises 33 different configurations of the T-stub elementwith four bolts per row and it presents the biggest study of this kind for this typeof component. Bending of the bolts and position of the prying forces arerecognized as the largest, still unsolved problem, crucial for the behavior of theT-stub elements. A new theoretical model for the resistance of the T-stubelement with four bolts per row is proposed and its advantage over the existingmodels is presented and quantified.
Gomes, Nuno Gustavo dos Santos. "Avaliação comparativa do efeito do nível de sismicidade em edifícios em aço e mistos aço-betão." Master's thesis, 2020. http://hdl.handle.net/10316/92211.
Full textDuring its lifetime a structure can be exposed to several actions, in which the seismic action plays an important role. When subjected to an earthquake, the performance of a structure is evaluated by the level of damage that it presents, as well as the damage caused to the non-structural elements, having always to be guaranteed the protection of human lives, as well as the functioning of important structures for civil protection. Due to the unpredictability associated with this type of action and the consequences that it can bring, during the development of a project, it can be difficult to find a balance between the minimum desired performance for the structure and the most economical solution.The present dissertation, inserted in a study prepared by the University of Coimbra for the world steel manufacturer ArcelorMittal, Collective Housing - benchmark study on different structural systems for the residential market, fits the theme mentioned above. In its elaboration, three solutions usually adopted for the construction of a building in metallic and composite steel-concrete structure were designed, with and without considering the seismic action. Subsequently, an assessment of competitiveness was carried out in relation to the quantities of materials required for the construction of the solutions mentioned, and of two other structural alternatives included in the same study: a structure composed essentially of prefabricated reinforced concrete elements, and a structure mainly formed by cross-laminated timber panels (CLT). Finally, the execution programmes for all solutions were compared.All structural analyzes, both for the current and seismic design, were performed using the finite element calculation software ETABS®. The seismic effects and the effects of the other actions included in the seismic project were taken into account with an analysis by response spectrum. The design of all alternatives was carried out based on Eurocodes.This dissertation intends to evaluate the competitiveness of the different structural solutions considered in this work, in relation to the quantities of materials and execution times associated with their constructions.
Durante o período de vida útil de uma estrutura, esta encontra-se sujeita a diversas ações entre as quais se poderá destacar a ação sísmica. Quando sujeita a um sismo, o desempenho de uma estrutura é avaliado conforme o nível de danos que esta apresente, assim como os danos provocados nos elementos não estruturais, devendo ser sempre garantida a proteção das vidas humanas, assim como a operacionalidade das estruturas importantes para a proteção civil. Devido à imprevisibilidade associada a este tipo de ação e às consequências que a mesma poderá trazer, em situação de projeto pode tornar-se difícil encontrar um equilíbrio entre o desempenho mínimo pretendido para a estrutura, e a solução mais económica.A presente dissertação, inserida num estudo elaborado pela Universidade de Coimbra para a fabricante mundial de aço ArcelorMittal, Collective Housing - benchmark study on different structural systems for the residential market, enquadra-se no tema supramencionado. Na sua elaboração, foram dimensionadas três soluções habitualmente adotadas para a construção de um edifício em estrutura metálica e mista aço-betão, com e sem consideração da ação sísmica. Posteriormente foi realizada uma avaliação da competitividade em relação às quantidades de materiais necessárias para a construção das soluções mencionadas, e de outras duas alternativas estruturais inseridas no mesmo estudo: uma estrutura composta essencialmente por elementos pré-fabricados de betão armado, e uma estrutura maioritariamente formada por painéis de madeira lamelada-colada cruzada (CLT). Por fim, foram comparados os planeamentos da execução de todas as estruturas.Todas as análises estruturais, quer para a situação de projeto corrente, quer para a situação de projeto sísmica, foram realizadas com recurso ao software de cálculo por elementos finitos ETABS. Na determinação dos efeitos sísmicos e dos efeitos das outras ações incluídas no projeto sísmico, foi adotado o método de análise modal por espectro de resposta. Os dimensionamentos de todas as alternativas foram realizados com base nos Eurocódigos.Com a realização desta dissertação pretende-se avaliar a competitividade das diferentes soluções estruturais consideradas neste trabalho, relativamente às quantidades de materiais e tempos de execução associados às suas construções.
Almeida, Paulo Jorge dos Anjos. "Dimensionamento comparativo de estruturas de edifícios em aço de vários pisos baseado no EC3 e EC3+EC8." Master's thesis, 2019. http://hdl.handle.net/10316/93562.
Full textA construção de edifícios com estrutura em aço teve início no final do século XIX, tendo o uso desta solução construtiva aumentado até aos nossos dias. No que refere às estruturas em pórticos simples de aço, apresentam várias vantagens em relação a outros materiais, quer em relação ao betão armado, por permitir estruturas mais leves, versáteis e recicláveis, quer em relação a estruturas em aço com pórticos contraventados, por permitir vãos abertos, sem impedimentos arquitetónicos.A introdução de irregularidades em planta e em altura em edifícios com estrutura de pórticos simples implica o aumento da quantidade de aço por unidade de área de construção, quando verificados pela Norma EN 1993-1-1, sem ação sísmica, quer pela Norma EN 1998-1, considerando a ação sísmica.A presente dissertação abordou a introdução de irregularidades em planta, na forma de “U” e de irregularidades simétricas e assimétricas em altura, para edifícios de vários pisos em aço com estrutura resistente em pórticos simples.O dimensionamento foi realizado com base nas normas Europeias em vigor, a Norma EN 1990, a Norma EN 1991, a Norma EN 1993-1 e a Norma EN 1998-1. Os modelos estruturais espaciais foram definidos com o programa Autodesk Robot Structural Analysis Profissional 2019. A verificação pela Norma EN 1993-1-1 da resistência e estabilidade dos elementos estruturais que constituem as estruturas estudadas foram verificadas utilizando o programa SemiComp Member Design e o programa LTBeam. Para a verificação pela Norma EN 1998-1 foi preparada uma folha de cálculo em Microsoft Excel com as condições definidas na referida norma.No presente trabalho pretende-se estudar a influência da ação sísmica na quantidade de aço por unidade de área de construção para edifícios com irregularidades em planta e em altura.
Construction of steel-framed buildings began in the late 19th century, and the use of this building solution has increased to the present day. In what it refers, to Moment Resisting Frames, they have several advantages over other materials, whether compared to reinforced concrete, because they allow lighter, more versatile and recyclable structures, or braced steel frames, because they allow open, without architectural impediments.The introduction of irregularities in plan and height in buildings with Moment Resisting Frames structure implies an increase in the amount of steel per unit of construction area when verified by Standard EN 1993-1-1, without seismic action, or by Standard EN 1998. -1, considering the seismic action.The present dissertation dealt with the introduction of U-shaped plan irregularities and symmetrical and asymmetrical irregularities in height for multi-storey steel buildings with resisting structure in Moment Resisting Frames.The “design” was based on the European standards, EN 1990, EN 1991, EN 1993-1 and EN 1998-1. The spatial structural models were defined with the Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2019 program. The verification by EN 1993-1-1 of the strength and stability of the structural elements that constitute the studied structures were verified using the SemiComp Member “design” program and the LTBeam program. For verification by Standard EN 1998-1 an Excel spreadsheet has been prepared with the conditions defined in that standard.The present work intends to study the necessity of the quantity of steel per unit of construction area for buildings with irregularities in plan and in height.
Arrais, Flávio Alexandre Matias. "Behaviour of cold-formed steel members in case of fire." Doctoral thesis, 2018. http://hdl.handle.net/10773/24095.
Full textA presente dissertação tem como objetivo contribuir para o aumento do conhecimento do comportamento estrutural de perfis em aço enformados a frio em situação de incêndio. A aplicação destes elementos, com secções transversais de paredes finas, é cada vez mais comum mantendo uma significativa capacidade de suporte de cargas. Estas secções transversais esbeltas proporcionam uma maior suscetibilidade à ocorrência de fenómenos de instabilidade local nos respetivos perfis enformados a frio. Adicionalmente, a instabilidade global dos elementos e a encurvadura distorcional relacionada com a existência de reforços na secção são também modos de colapso muito comuns nestes perfis. Estes fenómenos de instabilidade são intensificados quando os perfis estão sujeitos a elevadas temperaturas, tais como as que ocorrem em caso de incêndio. O presente estudo, que se foca na determinação das capacidades resistentes últimas de colunas, vigas e vigas-coluna em aço enformados a frio a altas temperaturas, é baseado em análises numéricas não lineares com imperfeições, aplicando o programa de elementos finitos SAFIR. Com o intuito de validar os diferentes modelos numéricos aplicados, foram analisados numericamente ensaios experimentais da literatura a diferentes perfis enformados a frio à temperatura normal e a elevadas temperaturas. Posteriormente foi realizado um estudo paramétrico para compreensão da influência de diferentes parâmetros para aferição dos modelos numéricos (como as imperfeições geométricas iniciais, as tensões residuais e os cantos com resistência aumentada) e para estabelecimento de casos de estudo, a considerar na validação de propostas de dimensionamento de colunas, vigas e vigas-coluna em aço enformados a frio. Através dos estudos paramétricos concretizados variando esbeltezas de secções, temperaturas, tipos de aço e tipos de carregamento, as cargas últimas obtidas numericamente são comparadas com as resistências fornecidas pelas prescrições do Eurocódigo 3, para estes perfis. E por fim, seguindo as observações obtidas com as referidas comparações, são propostas novas formulações de cálculo que melhoram a previsão analítica dos diferentes elementos estruturais a altas temperaturas
Programa Doutoral em Engenharia Civil
Ferraz, Gonçalo Daniel Teixeira. "Otimização da seção transversal de chapas perfiladas e madres ómega de aço enformado a frio." Master's thesis, 2014. http://hdl.handle.net/10316/38546.
Full textA construção com elementos de aço enformado a frio tem vindo a conhecer um desenvolvimento exponencial nas últimas décadas por se tratar de uma solução leve, de fácil aplicação e, consequentemente, vantajosa do ponto de vista económico. A grande maioria dos estudos já realizados no domínio das estruturas em aço enformado a frio incide sobre o desempenho e otimização de elementos estruturais principais, nomeadamente pilares e vigas em estruturas de pequeno porte, e de madres para suporte de elementos de revestimento em estruturas de edifícios de múltiplos pisos ou em pavilhões industriais. Por outro lado, e apesar da crescente utilização de chapas de revestimento em aço enformado a frio, o estudo do desempenho e otimização destes elementos estruturais secundários é uma área ainda pouco desenvolvida. As chapas de revestimento em aço enformado a frio, apesar do reduzido peso próprio do material, muitas das vezes correspondem a uma parcela significativa do peso da estrutura, por cobrirem grandes vãos e, por conseguinte, a utilização de secções otimizadas poderá contribuir de forma decisiva para a redução do custo global da estrutura. A crescente popularidade do aço enformado a frio impulsionou o desenvolvimento de métodos para o cálculo da resistência dos elementos neste material e depressa surgiram normas de dimensionamento de elementos estruturais neste tipo de aço, normas que deverão ser tidas em consideração aquando do estudo do desempenho e otimização dos elementos. Neste contexto, a investigação realizada no âmbito desta dissertação pretende a otimização da forma da secção transversal de chapas perfiladas e da secção transversal de madres Ω, com base em estudos analíticos apoiados nas Partes 1-3 e 1-5 do Eurocódigo 3. Nos estudos desenvolvidos foram tidos em conta os parâmetros geométricos das secções, a classe do aço, a espessura da chapa e a possibilidade de introdução de reforços, em particular no que se refere às suas implicações na resistência à flexão dos elementos. Como resultado destes trabalhos de investigação, apresenta-se uma série de secções economicamente mais competitivas do que as atualmente disponíveis no mercado e, tanto quanto possível, otimizadas ao nível das propriedades de resistência à flexão.
In recent decades, the use of cold-formed steel (CFS) in structural members faced a significant growth due to their unique characteristics and wide range of structural applications. It allows the design of light structures, easy to build, resulting in economic solutions. Most of the available studies related to CFS structures focus on structural performance and optimization of main structural elements, such as beams and columns in small buildings, as well as purlins to support sheeting in multiple store and industrial buildings. On the other hand, and despite of the increasing use of steel sheeting, performance and optimization studies of these secondary elements is still an underdeveloped area. Sheeting profiles, in spite of the reduced weight of the material itself, often make up a significant portion of the structure’s weight, as they withstand very large spans, and therefore the use of optimized sections may give a crucial contribute for the reduction of structure´s overall cost. The growing popularity of CFS structures led to the development of calculation methods to predict the structural response of their members; consequently, some design standards for CFS structures have already been published and may be taken into account when studying the performance and optimizations of CFS elements. In this context, this research aims the optimization of CFS sheeting and CFS Ω purlins cross sections, based on analytical studies supported in Parts 1-3 and 1-5 of Eurocode 3. In these studies, the cross sections’ geometric parameters were taken into account, as well as the steel class, the plate thickness and the possibility of introducing reinforcements, in particular their implications on the elements’ flexural strength. As a result of this research, a series of cross sections more competitive than those currently available in the market and, as far as possible, with enhanced flexural strength, were presented.
Jacob, Bernardo Severino Mestre Santos. "Análise da resistência ao fogo de estruturas soldadas." Master's thesis, 2018. http://hdl.handle.net/10316/86032.
Full textO trabalho realizado no âmbito desta dissertação teve como objetivo analisar o comportamento mecânico de soldaduras feitas em aço estrutural S355 J2 em situação de fogo e pós-fogo. Para fabricar as soldaduras, utilizou-se um processo de soldadura muito comum na indústria de construção metálica, ou seja, o processo de soldadura MAG utilizando fios sólidos e fios fluxados como material de adição.A caraterização das soldaduras compreendeu a realização de testes de análise metalográfica, ensaios de dureza e ensaios de tração. Os ensaios de tração foram efetuados à temperatura ambiente e a temperaturas elevadas (300ºC; 600ºC e 900ºC). Foi ainda testada a resistência das soldaduras em condições pós-fogo, testando provetes pré-aquecidos e arrefecidos a ar. As curvas de tensão-deformação à temperatura ambiente demonstraram que o input de calor utilizado no processo de soldadura condicionou a tensão máxima das amostras soldadas. Os ensaios de tração a temperaturas elevadas revelaram um aumento de resistência a 300ºC, ocorrendo a sua degradação após o aumento da temperatura, ou seja, para 600ºC e 900ºC. Este comportamento também foi verificado nas amostras testadas em situação pós-fogo. Os ensaios de dureza permitiram verificar que a dureza das soldaduras começava a degradar-se a partir dos 600ºC, não ocorrendo nenhuma alteração até 300ºC. A análise metalográfica revelou que a 300ºC ocorria o aumento de carbonetos precipitados, o que contribuía para a redução do tamanho de grão e, posteriormente, ao aumento da resistência mecânica. Por outro lado, a partir de 300ºC, verificou-se que ocorria uma diminuição dos carbonetos precipitados e um aumento do tamanho de grão, sendo máximo para 900ºC. Os fatores de redução obtidos através das curvas dos ensaios de tração a temperaturas elevadas e em situação pós-fogo foram comparados com os disponibilizados pelo Eurocódigo 3, tendo sido observado que, de um modo geral, é seguro a utilização da norma no projeto de estruturas metálicas.
The work carried out within the scope of this dissertation had the objective of analyzing the mechanical behavior of welded joints made of structural steel S355 J2 in a fire and post-fire situation. For this, the two most common welding processes in industry, solid wire (GMAW) and fluxed wire (FCAW) welding were used.The welding characterisation process comprised metallographic analysis tests, hardness tests and tensile tests at room temperature, at high temperatures (300ºC, 600ºC and 900ºC) and post-fire with air cooling, because it is the most unfavorable method of cooling. The tensile tests were performed using a strain rate of 0.01 mm/s. Samples tested at high temperatures and in a post-fire condition were heated with a heating rate of 5 ºC/min. The stress-strain curves at room temperature showed that the heat input used in the process of welding conditioned the maximum stress of the welded samples. Subsequently, tensile tests at high temperatures showed an increase of resistance at 300ºC and the degradation of the mechanical properties after the increase of the temperature up to 600ºC and 900ºC. This behavior was also verified in the samples tested in a post-fire situation. The hardness tests allowed to verify that the hardness of the welded joints began to degrade from 600ºC, with no change occurring up to 300ºC. The metallographic analysis revealed that at 300ºC the increase of segregated carbides occurred, which contributed to the reduction of the grain size and, later, to the increase of the mechanical resistance. On the other hand, from 300ºC, it was verified that a decrease of the segregated carbides occurred and an increase of the grain size, being maximum at 900ºC. The reduction factors obtained through the tensile test curves at high temperatures and in the post-fire situation were compared with those provided by Eurocode 3, and it was observed that, in a general mode, it is safe to use the standard in the projection of metallic structures.
Ασκούνη, Παρασκευή. "Καμπύλες σεισμικής τρωτότητας γεφυρών οπλισμένου σκυροδέματος." Thesis, 2012. http://hdl.handle.net/10889/5664.
Full textThis study presents first a literature review of existing fragility functions for bridges and then new fragility curves that were produced for European road and railway RC bridges. Regular bridges with continuous deck, connected to the piers either monolithically or through elastomeric bearings, were studied. Other variable parameters were: bridge length, pier height and cross-section, number of columns per pier and level of seismic design. Each bridge was designed, dimensioned and detailed according to Eurocode 2 and, for bridges with seismic design, according to Eurocode 8. Linear elastic analysis was subsequently performed according to Part 3 of Eurocode 8 to estimate the seismic demand. Fragility functions were then constructed accounting for the model uncertainty for demand and capacity, the dispersion of material and geometric properties and the uncertainty of spectral values.