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Estudo da estabilidade global de edificações usando métodos iterativos P-Delta e computacionais na avaliação dos efeitos de segunda ordem

Advances in concrete technology allow the execution of more slender structures, due to the high mechanical strength obtained in current concretes. Because of this slenderness, there is an amplification of the so-called second-order effects, effects arising from horizontal displacements of the struct...

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Autor principal:	Weiss, Djonathan
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:	Métodos iterativos (Matemática) Estabilidade estrutural Análise estrutural (Engenharia) Iterative methods (Mathematics) Structural stability Structural analysis (Engineering) CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29237
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id	riut-1-29237
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spelling	riut-1-292372022-08-13T06:06:18Z Estudo da estabilidade global de edificações usando métodos iterativos P-Delta e computacionais na avaliação dos efeitos de segunda ordem Study of the global stability of buildings using iterative P-Delta and computational methods in the analysis of second order effects Weiss, Djonathan Fakhye, Rodnny Jesus Mendoza Fakhye, Rodnny Jesus Mendoza Ibrahim, Lucas Boabaid Ramos, José Gustavo Venâncio da Silva Métodos iterativos (Matemática) Estabilidade estrutural Análise estrutural (Engenharia) Iterative methods (Mathematics) Structural stability Structural analysis (Engineering) CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS Advances in concrete technology allow the execution of more slender structures, due to the high mechanical strength obtained in current concretes. Because of this slenderness, there is an amplification of the so-called second-order effects, effects arising from horizontal displacements of the structures, thus, the analysis of global stability gains great importance, since it aims at the correct evaluation of these effects. In this context, we propose the study and application of P-Delta methods to verify the possibility of their use in the study of the global stability of structures, evaluating their performance in the consideration of second order effects. Stability is understood as the ability of a given structure to remain in balance despite external disturbances. The PDelta process relates the vertical load to the horizontal displacement of the structure, working iteratively to analyze the structure in its final equilibrium state. The fictitious lateral load method and the iterative gravity load method are used as P-Delta iterative methods, in addition to the SAP2000 software as a computational and reference method, and the gamma-z normative process for classifying structures in relation to their lateral displacements. By means of examples of frames with 4, 8 and 12 flights, with different ranges of z-gamma, the iterative methods are applied and the results are compared with the responses of the SAP2000 program. The comparison is made in relation to the displacements at the top and the moments at the base of the left column of each frame. In the three examples, in both methods, we can see the evolution of the total displacements at the top, which converge to the values provided by SAP2000. In the comparison of the moments, in the same way, the answers obtained with the iterative methods are close to the answer of the SAP2000. Considering the good performance of the iterative methods, it is concluded that their use to consider secondorder effects in the analysis of global stability of structures is feasible. Os avanços na tecnologia do concreto permitem a execução de estruturas mais esbeltas, devido as altas resistências mecânicas obtidas nos concretos atuais. Como consequência desta esbeltez, há a amplificação dos chamados efeitos de segunda ordem, efeitos estes provenientes de deslocamentos horizontais das estruturas, assim, a análise da estabilidade global ganha grande importância, uma vez que esta visa a avaliação correta destes efeitos. Nesse contexto propõe-se o estudo e aplicação de métodos P-Delta visando verificar a possibilidade de sua utilização no estudo da estabilidade global de estruturas, avaliando o seu desempenho na consideração dos efeitos de segunda ordem. Por estabilidade entende-se a capacidade de determinada estrutura manter-se em equilíbrio mesmo sofrendo perturbações externas. O processo P-Delta relaciona a carga vertical com o deslocamento horizontal da estrutura, trabalhando de forma iterativa a fim de analisar a estrutura no seu estado final de equilíbrio. São utilizados o método da carga lateral fictícia e o método da carga de gravidade iterativa como métodos iterativos P-Delta, além do software SAP2000 como método computacional e de referência, e o processo normativo gama-z para classificação das estruturas frente aos seus deslocamentos laterais. Por meio de exemplos de pórticos de 4, 8 e 12 lances, com distintas faixas de gama-z, são aplicados os métodos iterativos e comparados os resultados com as respostas do programa SAP2000. O comparativo é feito em relação aos deslocamentos no topo e aos momentos na base do pilar esquerdo de cada pórtico. Nos três exemplos, em ambos os métodos, percebe-se a evolução dos deslocamentos totais no topo, que convergem para os valores fornecidos pelo SAP2000. Na comparação dos momentos, da mesma forma, as respostas obtidas com os métodos iterativos são próximas à resposta do SAP2000. Considerando o bom desempenho dos métodos iterativos conclui-se que a utilização dos mesmos para consideração dos efeitos de segunda ordem na análise da estabilidade global de estruturas é viável. 2022-08-12T13:54:49Z 2022-08-12T13:54:49Z 2022-06-09 bachelorThesis WEISS, Djonathan. Estudo da estabilidade global de edificações usando métodos iterativos P-Delta e computacionais na avaliação dos efeitos de segunda ordem. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2022. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29237 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Toledo Brasil Engenharia Civil UTFPR
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description	Advances in concrete technology allow the execution of more slender structures, due to the high mechanical strength obtained in current concretes. Because of this slenderness, there is an amplification of the so-called second-order effects, effects arising from horizontal displacements of the structures, thus, the analysis of global stability gains great importance, since it aims at the correct evaluation of these effects. In this context, we propose the study and application of P-Delta methods to verify the possibility of their use in the study of the global stability of structures, evaluating their performance in the consideration of second order effects. Stability is understood as the ability of a given structure to remain in balance despite external disturbances. The PDelta process relates the vertical load to the horizontal displacement of the structure, working iteratively to analyze the structure in its final equilibrium state. The fictitious lateral load method and the iterative gravity load method are used as P-Delta iterative methods, in addition to the SAP2000 software as a computational and reference method, and the gamma-z normative process for classifying structures in relation to their lateral displacements. By means of examples of frames with 4, 8 and 12 flights, with different ranges of z-gamma, the iterative methods are applied and the results are compared with the responses of the SAP2000 program. The comparison is made in relation to the displacements at the top and the moments at the base of the left column of each frame. In the three examples, in both methods, we can see the evolution of the total displacements at the top, which converge to the values provided by SAP2000. In the comparison of the moments, in the same way, the answers obtained with the iterative methods are close to the answer of the SAP2000. Considering the good performance of the iterative methods, it is concluded that their use to consider secondorder effects in the analysis of global stability of structures is feasible.
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Estudo da estabilidade global de edificações usando métodos iterativos P-Delta e computacionais na avaliação dos efeitos de segunda ordem

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