Análise Elasto-plástica de Pórticos Metálicos para Pavilhão Industrial

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  • 8/12/2019 Anlise Elasto-plstica de Prticos Metlicos para Pavilho Industrial

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    FICHA CATALOGRFICA

    ALENCAR, GUILHERME SANTANA

    ANLISE ELASTO-PLSTICA DE PRTICOS METLICOS PARA PAVILHOINDUSTRIAL

    xi, 140 p., 2! "" #ENC$UEG, %&'(&)*+, E*(&)i& Cii+, 201/

    P)*3 i&+ 5 Ui6&6* E73&68&+ 6* Gi97. Ui6&6* Ui*)7i39)i& 6* Ci:'i&7 Ex&3&7 *T*'+;i'&7

    C8)7 6* E*(&)i& Cii+

    1. A9+i7* E+&73-p+973i'& 2. E73)838)&7 M*39+i'&7 2. C73)838+ #S?)i*

    REFERNCIA BIBLIOGRFICA

    ALENCAR, G. S. A9+i7* E+&73-p+973i'& 6* P;)3i'7 M*39+i'7 P+&7 6* Vi&7 I'+i&6&7

    p&)& P&i+(= I6873)i&+, P8@+i'&

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    GUILHERME SANTANA ALENCAR

    ANLISE ELASTO-PLSTICA DE PRTICOS METLICOSPARA PAVILHO INDUSTRIAL

    PROETO INAL SU%METIDO AO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DAUNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIS COMO PARTE DOS REJUISITOS

    NECESSRIOS PARA A O%TENO DO GRAU DE %ACHAREL.

    APROVADO POR

    EDSON TEERINA CALDERN, DS'. #UEG#ORIENTADOR

    CLAUDIO MARRA ALVES, MS'. #UEG#CO-ORIENTADOR

    MARCUS VINBCIUS CAVALCANTI, DS'.#EAMINADOR INTERNO

    D&3& A9p+i7$GO, 6* maro6* 2014.

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    i

    AGRADECIMENTOS

    A)&6*7

    Si"*7 6& Si+& * R8i Si"*7, p*+7 *x'*+*3*7 +i)7 p)68i67, * p*+& p)38i6&6* 6* 3*)

    '(*'i6 8" p8' "&i7 6* p*)3 3)&@&+( 6*7*+i6 & A77'i&

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    RESUMO

    A7 p)p)i*6&6*7 "*'i'&7 6 "&3*)i&+ &

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    i

    ABSTRACT

    T(* "*'(&i'&+ p)p*)3i*7 73**+ i*7 i3 & p&)3i'8+&) 78i3&@i+i3Y ) p+&73i' 6*7i. I &'3,

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    p+&73ii'&3i, &7 Z*++ &7 *&+8&3i 3(* +@&+ 73)*3( & 73)8'38)* 3&i &6&3&* i37

    (ip*)*73&3i'7 &6 p))*77i* p+&73ii'&3i. T(i7 p77i@i+i3Y )*78+37 i p3*3i&++Y ")*

    *'"i'&+ 73)8'38)*7, 3()8( & @*33*) 87* "&3*)i&+7. T(* p+&73i' 6*7i 73**+ 73)8'38)*7

    i7 p&)3i'8+&)+Y 87*6 i 3(* 6*7i i6873)i&+ @8i+6i7 Zi3( p)3&+ )&"*7 &6 7+pi

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    E+&6, Zi3( 3(* p8@+i'&3i [T(* S3**+ S*+*3[, )" %&*), H*Y"& * H)* #1K4.

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    8&+i3Y, 7&*3Y &6 '"p*3i3i**77 73**+. T(i7 p)*'3 &i"7 3 i"p+*"*3 73Z&)* )

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    73)8'38)*7. T(* )83i*7 '"p)i7* & p))&" i"p+*"*3*6 3 @3&i 7+83i7 ) &83"&3*6

    p)*-7ii 3(* p)i+*7.

    \*Y-Z)67 p+&73i' 6*7i, 73**+ )&"*, p)3&+ )&"*, i6873)i&+ @8i+6i7

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    ii

    LISTA DE FIGURAS

    F'()&* P+(',*

    i. 1.1 5 I+873)&

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    ix

    i739*+......................................................................................................................................]1

    i. !.] 5 Tip7 6* "*'&i7"7 p&)'i&i7 #& 6* &6&)c #@ * #' 6* i&c #* 6* ;. 3* N*&+

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    x

    #200!........................................................................................................................................!

    i. !.1 5 Si73*"& i77393i'7 @3i67 p&)& p;)3i'. 3* H)* #1! '" &+3*)&

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    xi

    LISTA DE TABELAS

    T*/* P+(',*

    T&@*+& K.1 5 P)i'ip&i7 ;)"8+&7 p&)& p*)i7 I 8 H 6* &@&7 p&)&+*+&7. 3* T&@*+& 6* P*)i7

    6& A)'*+)Mi33&+........................................................................................................................//

    T&@*+& K.2 5 C"p&)&

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    xii

    LISTA DE ABREVIATURAS

    A%NT A77'i&

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    14/123

    xiii

    SUMRIO

    1 INTRODUO.......................................................................................................................1

    1.1 %REVE HISTRICO DOS MODELOS ESTRUTURAIS..................................................1

    1.2 MODELO UTILIeADO......................................................................................................./

    1./ TIPOS DE ANLISE...........................................................................................................4

    1.4 ESTADO DA ARTE..............................................................................................................!

    1.K USTIICATIVA...................................................................................................................

    1.K.1 O MERCADO %RASILEIRO DA CONSTRUO METLICA.................................10

    2 METODOLOGIA..................................................................................................................12

    2.1 O%ETIVO GERAL...........................................................................................................12

    2.2 O%ETIVOS ESPECBICOS..............................................................................................1/

    / PRTICO PARA PAVILHO INDUSTRIAL......................................................................14

    4 O MATERIAL AO...............................................................................................................1!

    4.1 O COMPORTAMENTO PLSTICO DOS METAIS........................................................1`

    4.1.1 ENSAIOS PARA SE ESTUDAR O COMPORTAMENTO PLSTICO DO AO........1

    4.1.2 CURVAS DE TENSO-DEORMAO DO AO......................................................20

    4.1./ MODELO BSICO ADOTADO PARA O MATERIAL..................................................21

    4.2 CONSIDERAfES SO%RE O DIAGRAMA TENSO-DEORMAO.....................2/

    4.2.1 ENCRUAMENTO OU DEORMAO A RIO..........................................................2/

    4.2.2 EEITO DE %AUSCHINGER........................................................................................24

    K O COMPORTAMENTO PLSTICO DAS SEfES...........................................................2]

    K.1 UNO DE ESCOAMENTO..........................................................................................2`

    K.2 SEfES UTILIeADAS NO PRESENTE PROETO......................................................./2

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    xi

    K.2.1 RMULAS DAS PROPRIEDADES GEOMTRICAS...............................................//

    K./ PROPRIEDADES DA SEO WDUPLO EX...................................................................../4

    K./.1 COMPARAO ENTRE OS MODELOS 1 E 2............................................................/!

    K./.2 MDULOS ELSTICO E PLSTICO DA SEO DUPLO E..................................../

    K././ CONCLUSO DOS RESULTADOS DO PERIL WDUPLO EX....................................40

    K./.4 MODELO ESTRUTURAL DOS REOROS...............................................................41

    K.4 CLASSIICAO DE SEfES JUANTO Q LAM%AGEM.......................................42

    ] ANLISE ESTRUTURAL ELASTO-PLSTICA...............................................................K0

    ].1 %REVE HISTRICO DOS PRINCIPAIS CONCEITOS..................................................K1

    ].2 ANLISE ELASTO-PLSTICA SEGUNDO A NORMA %RITgNICA %S KK0...........K2

    ].2.1 O MTODO GRICO..................................................................................................K2

    ].2.2 TRA%ALHO VIRTUAL E O MTODO DOS MECANISMOS....................................K/

    ].2./ ANLISE ELASTO-PLSTICA....................................................................................K4

    ! ANLISE ELASTO-PLSTICA 5 MTODOS...................................................................K]

    !.1 MTODO DAS ANLISES ELSTICAS SUCESSIVAS...............................................K]

    !.1.1 NhMERO DE RTULAS...............................................................................................]2

    !.1.2 IMPLEMENTAO COMPUTACIONAL....................................................................]/

    !.2 MTODO DA eONA PLSTICA.....................................................................................]]

    !./ MTODO DA MATRIe DE REDUO PLSTICA......................................................!2

    !./.1 NATUREeA INCREMENTAL DA ANLISE...............................................................!/

    !./.2 REGRA DE LUO........................................................................................................!K

    !././ CRITRIO DE PARADA................................................................................................!]

    !.4 MTODO GRICO OU DA IMPOSIO DE DIAGRAMA.......................................!!

    !.4.1 EEMPLO 5 APLICAO DO MTODO DA IMPOSIO DE DIAGRAMA A UM

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    x

    PRTICO DE VIGAS INCLINADAS.....................................................................................!`

    !.4.1.1 MODELO ESTRUTURAL..........................................................................................`K

    !.4.1.2 CASOS DE CARREGAMENTO.................................................................................`!

    !.4.1./ VERIICAO DAS DEORMAfES...................................................................2

    !.4.1.4 COMPARAO COM MTODO ELSTICO CLSSICO...................................../

    ` CONCLUSO.......................................................................................................................4

    ANEO A 5 CDIGO ORTRAN #ESPECIICAO !! DO PROGRAMA ELASTIC-

    PLASTIC RAME DO ENG. HAC\SOO LEE......................................................................K

    A.1 ARJUIVOS EEMPLO.................................................................................................101

    ANEO % 5 PRANCHA COM DETALHES ILUSTRATIVOS DE UM PROETO TIPO DE

    PAVILHO INDUSTRIAL EM ESTRUTURA METLICA...............................................104

    REERNCIAS......................................................................................................................10K

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    1

    " INTRODUO

    E73* 3)&@&+( *7386& & &9+i7* *73)838)&+ 6* p;)3i'7 "*39+i'7 p+&7 6* i&7

    i'+i&6&7 )*i"* *+&73-p+973i'. E77* 3ip 6* *73)838)& i *7'+(i6 p&)& 6*"73)&) 7

    &7p*'37 )*+*&3*7 6& &9+i7* p+973i'& * & p)9*+ *'"i& &6i6& 6* &p)*i3&) &

    '&p&'i6&6* )*7i73*3* 6&7 7*6&.

    "." BREVE HISTRICO DOS MODELOS ESTRUTURAIS

    U"& *x'*+*3* (i73;)i& 6 6*7*+i"*3 6& T*)i& 6&7 E73)838)&7 ? 6&6& p)

    Ti"7(* #1K/ *"&ist'ria da %esist(ncia dos Materiais) S*86 *73& @)&, p)i"*i)

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    2

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    /

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    ".! MODELO UTILI0ADO

    P&)& 8* 7*& p77>*+ )*&+i&) 8&+8*) &9+i7*, &7 *73)838)&7 p)*'i7&" 7*) i6*&+i&6&7.

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    K

    3)&3&"*3 & p)@+*"& 6& =-+i*&)i6&6* >7i'& 6 "&3*)i&+. A &9+i7* *+973i'& ? 7*"p)*

    p*)"i3i6&, "*7" 8* 7* 83i+i* &7 ;)"8+&7 6* '9+'8+ 6* M"*3 R*7i73*3* 6&7 S*6 6* p*)i7 AISC /]0x! 6* K " 6* '"p)i"*3 #'+8&7 * i&7 '"

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    !

    ".4 ESTADO DA ARTE

    O C9+'8+ E+&73-P+973i' 6* E73)838)&7, "*&6&"*3* '" "&3*)i&+ &*&7, &3)&?7 6& )"8+&

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    #2c C+&p7 6* p;)3i'7 7i"p+*7 #/c A9+i7* Li"i3* #4c P)*3&6 83i+i&6 & T*)i&

    P+973i'& #Kc D*)"&38+7 * '3*67, 7*" )*73)i

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    6*7*+i6 8" p))&"& *" ';6i ORTRAN #&3*)i) F *7p*'ii'&'i7 &+37, "ii73)&6 & 6i7'ip+i& E73)838)&7 *" R*i"*

    E+&73-p+973i' #P;7-G)&68&38+ ], 7*8 6*7*+i"*3 * 6i8+&*i7, p. *x. 5 6i"*7i&"*3 7*)i&

    '68i6 6* "6 8*, p&)& &7 7+i'i3&

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    10

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    P)?", p6*-7* &i)"&) 8* p)&3i'&"*3* *" 36&7 &7 *73)838)&7 6i"*7i&6&7 p*+

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    *x'*6i6&7 *" 9)i7 +'&i7 6*i6 & *"*7 6* ''*3)&

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    A%CEM 5 A77'i&

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    12

    ! METODOLOGIA

    O "?36 83i+i&6 p)*7*3* 3)&@&+( ? 6* p*78i7& @i@+i)9i'& '"

    i73)8"*3 6* +*&3&"*3 * &9+i7* 6* i)"&

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    1/

    !.! OB%ETIVOS ESPEC6FICOS

    E7386&) &7 6i*)*3*7 &@)6&*7 6* C9+'8+ E+&73-P+973i' 6* E73)838)&7 #M?367

    C+977i'7 6* R;38+& P+973i'&, M?36 6& I"p7i

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    14

    # PRTICO PARA PAVILHO INDUSTRIAL

    N& p)93i'& '))*3*, 7*86 Pi( #200K, *xi73*" 6i7 3ip7 @97i'7 6* p&i+(*7 *"

    p;)3i'7, 6*ii67 *" 8

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    1]

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    1!

    4 O MATERIAL AO

    O &i'& m a !`K0 $"/.

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    1`

    7"*3* 7= )*'i67 7@ *'"*6& #ERREIRA, 2012.

    4." O COMPORTAMENTO PLSTICO DOS METAIS

    O &6*3i Wp+973i'X *" 6 G)* C+977i' ;>?@, #3)&7+. p+977*i, * 7iii'&

    "+6&), * 6*7')**, &77i", 7 "&3*)i&i7 3&i7 '" "*3&i7 6'3*i7, &)i+& 8 "&77& 6*

    i6)&'*i), 8* p778*" & p)p)i*6&6* 6* 7 @*37 &@)i'&67 & p&)3i) 6*+*7 3*)*" 78& )"&

    &'i+"*3* &+3*)&6& p) &p+i'&i"&

    &+3*)&-7* ')"* & 3*"p*)&38)& *" 8* 7* *'3)& "&3*)i&+ #LU%LINER, 201/. C"

    8"& p*8*& &p+i'&"*)7 * & &@)i'&-+&. N

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    1

    4."." ENSAIOS PARA SE ESTUDAR O COMPORTAMENTO PLSTICO DO AO

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    4.! CONSIDERA8ES SOBRE O DIAGRAMA TENSO-DEFORMAO

    4.!." ENCRUAMENTO OU DEFORMAO A FRIO

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    1 O COMPORTAMENTO PLSTICO DAS SE8ES

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    1.! SE8ES UTILI0ADAS NO PRESENTE PRO%ETO

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    1.!." FRMULAS DAS PROPRIEDADES GEOMTRICAS

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    1.#." COMPARAO ENTRE OS MODELOS " E !

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    1.#.! MDULOS ELSTICO E PLSTICO DA SEO DUPLO E

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    1.#.# CONCLUSO DOS RESULTADOS DO PERFIL ;DUPLO E*+ *" q(33p$$ZZZ.7'i*+.@)$7'i*+.p(p}pi6aS0/!0-44]!200!00020000K7')ip3a7'i&)33*x3s. A'*77 *" 1` "&).

    LI, V>3) 7? *)&6*7c LEAL, Vi3)i P&8+ 6* O+i*i)& Ri@*i).DIMENSIONAMENTO PLSTICO DE PRTICOS METLICOS. T)&@&+( )*&+i&6 "@i3 6& 6i7'ip+i& S*"i9)i 6* E73)838)&7 I 6& &'8+6&6* 6* E*(&)i& 6&Ui*)7i6&6* 6 P)3. Di7p>*+ *"q7i&))&.8p.p3$*8p$p3$'3*8677*)i'*.'3*867'3}

    p'3i6a2/!KKp'6a/2&&&i)&&2s. A'*77 *" 21 "&). 201/.

    ERREIRA, R&i*) Pi*&i. ME0ANINO ESTRUTARADO EM AO: PRO%ETO9FABRICAO E MONTAGEM. 2012. 1/ . T)&@&+( 6* C'+87= 6* C8)7 #%&'(&)*+ -C8)7 6* E*(&)i& Cii+, D*p&)3&"*3 6* Ui6&6* Ui*)7i39)i& 6* Ci:'i&7 Ex&3&7 *T*'+;i'&7 - &'8+6&6* 6* E*(&)i& Cii+, Ui*)7i6&6* E73&68&+ 6* Gi97, A9p+i7,2012.

    HORNE, Mi'(&*+ R.. PLASTIC THEOR OF STRUCTURES.2. *6. Ox)6 P*)&"P)*77, 1!. 1! p.

    ORGE, R. M. N&3&+c DINIS, L. M. . S.. TEORIA DA PLASTICIDADE.&'8+6&6* 6*

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    10]

    E*(&)i& 6& Ui*)7i6&6* 6 P)3. Di7p>*+ *"q(33p$$p&i&7.*.8p.p3$l+6ii7$p+&73i'i6&6*.p6s. A'*77 *" 21 "&). 201/.

    LU%LINER, &'@. PLASTICIT THEOR: R*i7*6 E6i3i #PD. Ui*)7i3Y C&+i)i& &3 %*)*+*Y. Di7p>*+ *"q(33p$$ZZZ.'*.@*)*+*Y.*68$l'@Y$p+&[email protected]. A'*77 *" 21 "&). 201/.

    MCGUIRE, i++i&"c GALLAGHER, Ri'(&)6 H.c eIEMIAN, R&+6 D.. M*&'> S&)@)&*/A,*/3'3.2. *6. N*Z j) ( i++*Y S7, I', 2000. 4]0 p.

    MOj, S38&)3 S. .. PLASTIC METHODS FOR STEEL AND CONCRETESTRUCTURES. L6 T(* M&'"i++& P)*77 L36, 1`1. 221 p.

    NEAL, %. G. THE PLASTIC METHODS OF STRUCTURAL ANALSIS. /. *6. L6.C(&"p"& H&++, 1K]. 20K p.

    PEIL, &+3*)c PEIL, Mi'(+*. ESTRUTURAS DE AO: Di"*7i&"*3 P)93i' 6* A')6'" & N%R ``00200`. `. *6. Ri 6* &*i) L3', 200. /K! p.

    PINHO, *)&6 O33@i. GALP8ES EM PRTICOS DE AO.C73)8*+ *"q(33p$$*36.+i@."*38.*68.3)$8p+&6$12]10`4$i6*x.p6s. A'*77 *" 1` "&). 201/.

    SALTER, P)c MALI\, A7c \ING, C". DESIGN OF SINGLE-SPAN STEEL PORTALFRAMES TO BS 11-":!. S3**+ C73)8'3i I73i383*. Di7p>*+ *"qZZZ.3*+'73)8'3i.i$i+*SCIP2K2.p6 s. A'*77 *" 21 "&). 201/.

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    10!

    SILVA, L8>7 Si"*7 6&c GERVSIO, H*+*&. MANUAL DE DIMENSIONAMENTO DE

    ESTRUTURAS METLICAS:M?367 A&