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Análise e dimensionamento de vigas-parede de concreto armado utilizando o método biela-painel e o método dos elementos finitos

Some structural building projects include beams in which can be noticed a relative small ratio between its span and height. These structures are called deep beams and their geometry causes the emergence of nonlinear stresses in the named discontinuity regions. These stresses impose the need to use m...

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Autor principal:	Begnini, Riccelli
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:	Método dos elementos finitos Projeto estrutural Deformações e tensões Finite element method Structural design Strains and stresses CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::ESTRUTURAS DE CONCRETO
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15715
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spelling	riut-1-157152020-11-19T12:36:53Z Análise e dimensionamento de vigas-parede de concreto armado utilizando o método biela-painel e o método dos elementos finitos Analisys and design of reinforced concrete deep beams using the stringer-panel method and the finite element method Begnini, Riccelli Fakhye, Rodnny Jesus Mendoza Savaris, Gustavo Ibrahim, Lucas Boabaid Fakhye, Rodnny Jesus Mendoza Método dos elementos finitos Projeto estrutural Deformações e tensões Finite element method Structural design Strains and stresses CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::ESTRUTURAS DE CONCRETO Some structural building projects include beams in which can be noticed a relative small ratio between its span and height. These structures are called deep beams and their geometry causes the emergence of nonlinear stresses in the named discontinuity regions. These stresses impose the need to use methods that predict this behavior, in order to provide an appropriate analysis and a safe design. Likewise, the Stringer-Panel Method (SPM) and the Finite Element Method (FEM) prove to be useful. The SPM highlights its simplicity and is based on the determination of the forces through a stringer-panel model of the structure analysed, wherefrom the verification and design can be done. Regarding the Finite Element Method, it was applied using ANSYS software and the linear analysis allowed the accurate visualization of the stresses patterns and their intensity. The present study has the objective to show the procedures of linear analysis of two deep beams through the SPM and FEM, in order to compare the results obtained by means of the two methods and verify the relation between both. Likewise, the softwares SPanCAD and ANSYS have been used, which have provided the stresses in order to accomplish the comparison. Besides, it was pursued to execute the design through de SPM, performing a nonlinear analysis and assuming the verifications and procedures recommended by the NBR 6118:2014 code. The analysis performed using the SPM provided accurate results because there was significant similarity to the stresses obtained using the FEM. Furthermore, the SPanCAD nonlinear analysis allowed the proper design of the reinforcement and the verification of the serviceability limit state. Determinados projetos estruturais de edificações podem especificar a execução de vigas nas quais se observa uma relação entre vão e altura relativamente pequena. Tais estruturas são denominadas vigas-paredes e a sua geometria provoca o surgimento de tensões não lineares nas chamadas regiões de descontinuidade. Essa constatação impõe a necessidade da utilização de metodologias que prevejam tal comportamento, de forma a proporcionar uma análise adequada e um dimensionamento seguro. Nesse sentido, estão disponíveis o Método Biela-Painel (MBP) e o Método dos Elementos Finitos (MEF), capazes de atender aos requisitos necessários. O MBP se destaca por sua simplicidade e é baseado na determinação de forças em um modelo Biela-Painel, a partir das quais podem ser feitas as verificações necessárias e o dimensionamento da estrutura abordada. Para aplicação do MEF dispõe-se do software ANSYS, o qual permite a visualização precisa do caminhamento e nível de tensões. O presente estudo tem como objetivo apresentar os procedimentos da análise linear de duas vigasparede por meio do MBP e MEF, de forma a confrontar os resultados obtidos por meio dos dois métodos e verificar a correspondência entre ambos. Para isso foram utilizados os programas SPanCAD e ANSYS, os quais forneceram as tensões internas para posterior comparação. Além disso, buscou-se realizar o dimensionamento por meio do MBP, efetuando para isso uma análise não linear e adotando as verificações e procedimentos recomendados pela norma NBR 6118:2014. Constatou-se que a análise efetuada por meio do MBP forneceu resultados satisfatórios, uma vez que houveram semelhanças significativas com as tensões obtidas através do MEF. Além disso, a análise não linear do SPanCAD permitiu o dimensionamento adequado das armaduras e também a verificação do estado limite de serviço. 2020-11-19T12:36:53Z 2020-11-19T12:36:53Z 2017-11-14 bachelorThesis BEGNINI, Riccelli. Análise e dimensionamento de vigas-parede de concreto armado utilizando o método biela-painel e o método dos elementos finitos. 2017. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2017. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15715 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Toledo Brasil Engenharia Civil UTFPR
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description	Some structural building projects include beams in which can be noticed a relative small ratio between its span and height. These structures are called deep beams and their geometry causes the emergence of nonlinear stresses in the named discontinuity regions. These stresses impose the need to use methods that predict this behavior, in order to provide an appropriate analysis and a safe design. Likewise, the Stringer-Panel Method (SPM) and the Finite Element Method (FEM) prove to be useful. The SPM highlights its simplicity and is based on the determination of the forces through a stringer-panel model of the structure analysed, wherefrom the verification and design can be done. Regarding the Finite Element Method, it was applied using ANSYS software and the linear analysis allowed the accurate visualization of the stresses patterns and their intensity. The present study has the objective to show the procedures of linear analysis of two deep beams through the SPM and FEM, in order to compare the results obtained by means of the two methods and verify the relation between both. Likewise, the softwares SPanCAD and ANSYS have been used, which have provided the stresses in order to accomplish the comparison. Besides, it was pursued to execute the design through de SPM, performing a nonlinear analysis and assuming the verifications and procedures recommended by the NBR 6118:2014 code. The analysis performed using the SPM provided accurate results because there was significant similarity to the stresses obtained using the FEM. Furthermore, the SPanCAD nonlinear analysis allowed the proper design of the reinforcement and the verification of the serviceability limit state.
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