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dc.contributor.advisorMorsch, Inacio Benvegnupt_BR
dc.contributor.authorFranco, Marina Iara Espina dept_BR
dc.date.accessioned2019-08-09T02:31:26Zpt_BR
dc.date.issued2019pt_BR
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10183/197841pt_BR
dc.description.abstractNos projetos de edifícios e pontes, são comumente utilizadas vigas mistas de aço e concreto contínuas. Porém, a exposição do concreto a tensões de tração e do aço a tensões de compressão nas regiões de flexão negativa provoca deficiências em vista da durabilidade, resistência e vida útil dessas estruturas. O uso da protensão dentro da laje de concreto é uma técnica comprovadamente eficaz para aumentar a capacidade máxima desse tipo de estrutura ao induzir tensões e esforços iniciais na viga que se opõem às causadas por cargas externas. O alto grau de complexidade nos projetos de vigas mistas protendidas requer uma modelagem numérica eficiente da contribuição dos cabos de protensão para as equações de equilíbrio da estrutura global. O presente trabalho trata-se de uma contribuição ao código computacional em Fortran 90 desenvolvido por Tamayo (2011), Dias (2013), Moreno (2016) e Wayar (2016) que tem capacidade de representar vigas mistas em análises de curta e longa duração. Este trabalho almeja incluir um procedimento para considerar a protensão interna na laje dessas estruturas. A formulação implementada no código foi inicialmente proposta por Póvoas (1991) para cabos curvos de protensão a serem incluídos em modelos baseados em elementos finitos para a análise não linear de estruturas protendidas. Tal formulação é incorporada em elementos de casca grossa isoparamétrica utilizados para a modelagem do concreto. Para a devida consideração dos aspectos envolvidos na contribuição da armadura de protensão para o equilíbrio da estrutura, os cabos são discretizados automaticamente em elementos finitos unidimensionais de acordo com a malha escolhida para o elemento de concreto. De forma a minimizar o tempo necessário para a análise das estruturas, incluiu-se no código o solver PARDISO que reduz o uso de memória para o armazenamento da matriz de rigidez global da estrutura e soluciona os sistemas de equações lineares via memória distribuída entre multiprocessadores. A implementação da formulação proposta foi feita através da criação de sub-rotinas ao código computacional. Para a validação destas, comparações dos resultados obtidos foram feitas com valores experimentais, analíticos e numéricos disponíveis na literatura técnica. Tais comparações comprovam a eficiência do programa em analisar vigas mistas aço-concreto com protensão interna.pt_BR
dc.description.abstractIn design of buildings and bridges, continuous steel and concrete composite beams are generally used. However, the exposure of concrete to tensile stresses and steel to compressive stresses in hogging moment regions causes deficiencies in view of the durability, strength and lifespan of these structures. The use of internal prestressing in concrete slab is a proven technique to increase the ultimate flexural strength of this type of structure by inducing initial stresses in the beam that oppose those caused by external loads. The high degree of complexity in the design of prestressed composite beams requires and efficient numerical modeling of the contribution of prestressing tendons to the structural equilibrium equations. The present work is a contribution to the Fortran 90 language code developed by Tamayo (2011), Dias (2013), Moreno (2016) e Wayar (2016) which has the ability to represent composite beams in short and long-term analysis. This work aims to include a procedure to consider the internal prestressing in the slab of these structures, as well as the losses caused by the introduction of the prestress. The formulation implemented in the code was initially proposed by Póvoas (1991) for curved prestressing steel tendons to be included in finite element based models for the non-linear analysis of prestressed concrete structures. Such formulation is incorporated into curved isoparametric thick shell elements used for concrete modeling. In order to consider the aspects involved in the contribution of prestress to the structure equilibrium, prestressing tendons are automatically discretized in 1-D curved finite elements in accordance with the finite element mesh chosen for the concrete structure. For minimize the time required for the analysis of the structures, the PARDISO solver was included in the code which reduces the memory usage for the storage of the global stiffness matrix of the structure and solves linear systems of equations on distributed memory multiprocessors. The implementation of the proposed formulation was made through the creation of subroutines to the computational code. For its validation, comparisons of the obtained results were made with experimental, analytical and numerical values available in the technical literature. Such comparisons confirm the program’s efficiency in analyzing steel-concrete composite beams with internal prestressing.en
dc.format.mimetypeapplication/pdfpt_BR
dc.language.isoporpt_BR
dc.rightsOpen Accessen
dc.subjectVigas mistaspt_BR
dc.subjectSteel-concrete composite beamsen
dc.subjectConcreto protendidopt_BR
dc.subjectInternal prestressen
dc.subjectElementos finitospt_BR
dc.subjectFinite element methoden
dc.titleAnálise numérica de vigas mistas aço-concreto com protensão aderente e não aderente pelo método dos elementos finitospt_BR
dc.title.alternativeNumerical analysis of steel-concrete composite beams with bonded and unbonded prestress by using finite element method en
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor-coTamayo, Jorge Luis Palominopt_BR
dc.identifier.nrb001098235pt_BR
dc.degree.grantorUniversidade Federal do Rio Grande do Sulpt_BR
dc.degree.departmentEscola de Engenhariapt_BR
dc.degree.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civilpt_BR
dc.degree.localPorto Alegre, BR-RSpt_BR
dc.degree.date2019pt_BR
dc.degree.levelmestradopt_BR


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