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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/28847
Tipo: | TCC |
Título: | Determinação via critério dinâmico das cargas críticas em elementos de múltiplas camadas |
Título em inglês: | Determination by dynamic criteria of the critical loads on multilayers elements |
Autor(es): | Arruda, Mateus Liberato Campelo |
Orientador: | Sousa Júnior, João Batista Marques de |
Palavras-chave: | Método dos elementos finitos;Vigas de múltiplas camadas;Pilares de múltiplas camadas;Carga crítica |
Data do documento: | 2017 |
Citação: | ARRUDA., M. L. C. (2017) |
Resumo: | Este trabalho se propõe a analisar numericamente as cargas críticas e as frequências naturais de vigas e pilares de múltiplas camadas com interação parcial. As soluções analíticas, todavia, são demasiadamente complicadas, sendo necessário implementar computacionalmente métodos numéricos como uma solução alternativa, tais como o método dos elementos finitos. A principal ideia deste trabalho é analisar via critério dinâmico as cargas críticas dos elementos de múltiplas camadas, tais como as vigas mistas, que são bastante utilizadas na construção civil. A análise é fundamentada pela teoria de vigas clássicas, que tem como hipótese principal o deslocamento da estrutura no espaço mantendo as seções planas e perpendiculares ao eixo sem considerar o efeito do esforço cisalhante. A análise dinâmica se caracteriza como método alternativo e superior ao método estático, que se manifesta como um problema de autovalor generalizado entre a matriz de rigidez tangente e a matriz de rigidez elástica. O método dinâmico é, por sua vez, um problema de autovalor entre a matriz de massa e matriz de rigidez tangente. À medida que é submetida à estrutura cargas axiais de compressão, a frequência fundamental do elemento diminui, provocando em última instância o fenômeno da flambagem. Na análise dinâmica é possível associar para cada carga de compressão uma frequência fundamental associada, o que não ocorre com a análise estática. O presente trabalho comparou os resultados obtidos com soluções analíticas de vigas mistas como forma de averiguar a qualidade dos resultados para então expandir a análise para casos de elementos de múltiplas camadas. |
Abstract: | This paper proposes to analyze numerically the critical loads and the natural frequencies of multilayer beams and columns with partial interaction. The analytical solutions, however, are too complicated, and it is necessary to implement computationally numerical methods as an alternative solution, such as the finite element method. The main idea of this work is to analyze by dynamic criterion the critical loads of the multilayers elements, such as the composite steel-concrete beam, widely used in civil construction. The analysis is based on Euler beam theory, whose main hypothesis is the displacement of the structure in space keeping the sections flat and perpendicular to the axis without considering the effect of the shear stress. The dynamic analysis is characterized as an alternative and superior method to the static method, which manifests as a generalized eigenvalue problem between the tangent stiffness matrix and the elastic stiffness matrix. The dynamic method is, in turn, an eigenvalue problem between the mass matrix and tangent stiffness matrix. As the axial thrust load is forced into the structure, the fundamental frequency of the element decreases, ultimately causing the phenomenon of buckling. In the dynamic analysis it is possible to associate with each compression load an associated fundamental frequency, which does not occur with the static analysis. The present paper compared the results obtained with analytical solutions of 2 layers beams as a way of ascertaining the quality of the results to expand the analysis for cases of multilayer elements. |
Descrição: | Arruda, Mateus Liberato Campelo. Determinação via critério dinâmico das cargas críticas em elementos de múltiplas camadas. 2017. 84f. Monografia (Graduação em Engenharia Civil)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/28847 |
Aparece nas coleções: | ENGENHARIA CIVIL - Monografias |
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