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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2014.tde-14052014-104144
Documento
Autor
Nome completo
Pablo Augusto Krahl
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2014
Orientador
Banca examinadora
El Debs, Mounir Khalil (Presidente)
Lima, Maria Cristina Vidigal de
Teixeira, Pedro Wellington Gonçalves do Nascimento
Título em português
Instabilidade lateral de vigas pré-moldadas em situações transitórias
Palavras-chave em português
Carregamento crítico
Concreto pré-moldado
Fases transitórias
Limites de esbeltez
Momento crítico de instabilidade
Resumo em português
O objetivo desta pesquisa é apresentar procedimentos de verificação da estabilidade lateral de vigas de concreto em situações transitórias e com eles realizar análises paramétricas. As fases transitórias estudadas são içamento, transporte e pré-serviço com e sem contraventamento nos apoios. As formulações apresentadas contém cálculo de carga crítica de instabilidade lateral, momento crítico e fator de segurança. São apresentados exemplos numéricos e a partir deles realizadas análises paramétricas com intuito de determinar limites de segurança. Os parâmetros variados foram fck, imperfeições geométricas, vão, largura da mesa comprimida e espessura da alma fazendo uma comparação entre vigas I e retangular. Com os resultados, foram obtidas esbeltezes geométricas limite para fases transitórias, relações entre carga crítica e carga devido ao peso próprio e uma relação entre momento crítico elástico e momento último de flexão para a fase transitória anterior à execução do tabuleiro com contraventamento nos apoios, especificamente. Na comparação entre vigas I e retangular, constatou-se que os dois tipos de seção apresentam limites de segurança distintos. As análises mostraram que os limites de esbeltez geométrica recomendados, como lh/bf², geram elementos, de seção transversal I, muito esbeltos. Este parâmetro apresentou uma variação significativa na tentativa de determinar limites nas análises paramétricas. Portanto, pode ser conservador adotar como limite a menor esbeltez obtida nas análises. Conclui-se que a verificação da segurança por esbeltezes geométricas nem sempre é adequada, pois não são considerados parâmetros como imperfeições geométricas e fck que mostraram serem importantes nas análises paramétricas. A esbeltez representada pela razão entre momento último e momento crítico de instabilidade elástico é mais abrangente e a busca por um valor limite deste parâmetro apresentou resultados com pouca variação para as vigas I. Com relação ao limite clássico de segurança que recomenda uma carga crítica maior que quatro vezes a carga de peso próprio, os resultados mostraram que esta recomendação é conservadora. As análises paramétricas mostraram que para vigas I esta razão igual a dois e meio atende a segurança destes elementos.
Título em inglês
Lateral stability of precast concrete beams during transient situations
Palavras-chave em inglês
Buckling load
Buckling moment
Precast concrete
Slenderness limits
Transient situations
Resumo em inglês
The objective of this research is to present a contribution to the verification of lateral stability of concrete beams in transient situations through parametric analyzes. The transient phases studied are lifting, transportation and prior to execution of the deck with braced and unbraced supports. Formulations presented contain calculation of buckling load, buckling moment and factor of safety. Numerical examples are presented and parametric analyzes are performed from these aiming to determine safety limits. The varied parameters were fck, geometric imperfections, span, compression flange width and web width by making a comparison between I-beams and rectangular beams. With the results, slenderness limits were obtained for transient phases, relationships between critical load and load due to self-weight and a relationship between elastic critical moment and ultimate moment to the transient situation before the execution of the deck with braced supports, specifically. In the comparison between I-beams and rectangular beams, it was found that the two types of section present different safety limits. Analyzes showed that the geometric slenderness limits recommended, as lh/bf², generate slender elements of I cross section. This parameter showed a significant variation in an attempt to determine limits on parametric analyzes. Therefore adopt the lower slenderness limit obtained in analyzes may be conservative. It is concluded that the safety verification by geometric slenderness is not always adequate, because they do not consider parameters such as geometric imperfections and fck that showed to be important in the parametric analyzes. The slenderness ratio represented by the ultimate moment and elastic critical moment of instability is more comprehensive and the search for a limiting value of this parameter presented results with little variation for the I-beams. With respect to the classical limit of safety which recommends that the critical load is greater than four times the self-weight load, the results showed that this recommendation is conservative. Parametric analyzes showed that for I-beams this ratio equal to two and a half addresses the safety of these elements.
 
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Data de Publicação
2014-05-27
 
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