Browsing by Author "Mesquita, L.M.R."
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- Adesão aço-betão em vigas parcialmente embebidas para diferentes condições térmicasPublication . Piloto, P.A.G.; Ramos Gavilán, Ana Belén; Mesquita, L.M.R.As vigas em aço parcialmente embebidas com betão são elementos de estruturas mistos, constituídos por elementos de perfis em aço, reforçados com blocos de betão armado entre os banzos. Esta solução construtiva é responsável pelo aumento da resistência mecânica à temperatura ambiente e em condições de incêndio. Neste trabalho são apresentados resultados experimentais para o valor da tensão de corte de adesão relacionada com os dois processos de ligação (química e atrito) para a temperatura ambiente e temperaturas elevadas Os ensaios experimentais são baseados em testes tipo “push-out”. Os ensaios experimentais são reproduzidos em simulações numéricas, não lineares geométricas e materiais.
- Advanced numerical method for estimate fire resistance of partially encased beamsPublication . Piloto, P.A.G.; Ramos Gavilán, Ana Belén; Mesquita, L.M.R.The ultimate design goal for fire safety engineering is the conception of safe structures. To achieve this goal, advanced calculation methods may be used for the assessment of safety in structures and in particular of structural elements. In order to ensure that ultimate limit requirements are fulfilled, it is necessary to predict failure of each type of material and element during the design process of buildings. This paper deals with the numerical modelling of partially encased beams, which are composed structural elements, widely used in tall buildings, with two or more different materials and types of construction. Normally are used with reinforcement rebars and with or without structural link to slabs that may use concrete to increase fire resistance. Instability problems may occur because concrete may not have the age to resist and also because the concrete may slip over steel, crack or crush. Lateral torsional buckling (TLB) is an instability phenomenon that should be considered. This paper presents Ansys material and geometric non-linear finite element model for determining lateral torsional buckling resistance of partially encased beam with and without encasement reinforcement in fire conditions. The steel part of the composed section will be modelled by finite shell element, concrete part by three-dimensional finite solid elements, the bond slip contact with finite non-linear spring elements and the rebar reinforcement will be considered in perfect contact with concrete, using finite bar element. Elevated temperatures will be applied in both four sides of the cross section along the beam length, based on ISO834 standard fire. Beams will also be subjected to uniform bending corresponding to a specific degree of load bearing capacity. Failure of concrete will be predicted and based on smeared band approach through modification of the stress - strain fields. Fire resistance will be determined for the last time increment in which it is possible to sustain the equilibrium.
- An experimental study of intumescent fire protection coatingsPublication . Mesquita, L.M.R.; Piloto, P.A.G.; Vaz, M.A.P.The use of intumescent coatings plays an important role in the fire protection of structural elements. When submitted to elevated temperatures an intumescent coating undergoes thermochemical reactions that promote a higher thermal protection. To evaluate the behaviour of an intumescent coating, a set of experimental tests made on coated steel plates are performed in a cone calorimeter. These tests are performed with different heat fluxes and intumescent thicknesses. A simple and an advanced model, based in the Finite Difference Method, are presented and applied to determine the intumescent surface temperature evolution, considering the initial thickness and the intumescence variation. The intumescence effective thermal conductivity is estimated by solving the inverse heat transfer problem, considering the temperature in the steel equal to the experimental measured values. When the intumescence thickness variation is taken into account in the numerical model a higher thermal conductivity is expected, when compared with the constant thickness model.
- Análise da temperatura nos ensaios de resistência ao fogo de vigas parcialmente embebidas com betãoPublication . Piloto, P.A.G.; Ramos Gavilán, Ana Belén; Mesquita, L.M.R.Este trabalho pretende analisar a distribuição de temperatura em doze ensaios de resistência ao fogo. realizados em elementos de viga parcialmente embebidos com betão, agrupados em 4 séries, ver tabela I. Os elementos de viga foram construídos com perfis em aço IPE I 00 e betão reforçado entre as almas do perfil.
- Análise da temperatura nos ensaios de resistência ao fogo de vigas parcialmente embebidas com betãoPublication . Piloto, P.A.G.; Ramos Gavilán, Ana Belén; Mesquita, L.M.R.Este trabalho pretende analisar a distribuição de temperatura em doze ensaios de resistência ao fogo, realizados em elementos de viga parcialmente embebidos com betão. Estes elementos são normalmente constituídos por elementos em aço laminado ou soldado, com introdução de betão armado entre os banzos dos perfis. O betão é responsável pelo aumento da rigidez do elemento e pelo aumento da resistência ao fogo. Para determinar a resistência ao fogo destes elementos, foram realizados doze ensaios normalizados e medidas as temperaturas nos diferentes materiais, em três secções distintas. Os resultados experimentais permitem concluir que a temperatura não é uniforme na secção, embora o aquecimento efectuado seja responsável por uma temperatura média quase uniforme, ao longo do comprimento do elemento.
- Análise estrutural de um veículo motorizado para deficiente motorPublication . Mesquita, L.M.R.; Fonseca, E.M.M.; Castro, GilActualmente é tão elevado o nível de exigência da sociedade de consumo no que diz respeito a todos os bens, que todos os produtos têm que satisfazer uma vasta gama de requisitos. No que diz respeito ao mercado automóvel, o que se pretende é que este tenha o mínimo de consumo de combustível, seja confortável, consiga atingir um elevado patamar de velocidade, possuindo assim um perfil aerodinâmico que minimize o coeficiente de arrasto. Dado o destino especifico deste veículo, o principal requisito a ter em conta, do ponto de vista estrutural, é o factor peso total. Este factor torna-se o mais importante, pelas razões obvias que arrasta consigo, necessidade de motores com menos cilindrada para atingir um mesmo patamar de velocidade e como seria de esperar, redução do consumo de combustível. Para se obter uma redução no peso total de um veículo automóvel é necessário que todos os componentes que o constituem estejam a funcionar no limite das suas capacidades mas que, no entanto, garantam uma total segurança para todos os ocupantes. Existem essencialmente dois métodos para se avaliar o comportamento deste tipo de estruturas: o método dos elementos finitos e o baseado em testes experimentais. Neste trabalho utilizou-se o método dos elementos finitos para o projecto e análise da estrutura, através da utilização do COSMOS/M. Efectuaram-se várias análises atendendo às várias hipóteses de carregamento no veículo de forma a estabelecer uma solução possível para a execução do protótipo.
- Análise experimental da encurvadura lateral torsional de vigas com reforços transversaisPublication . Piloto, P.A.G.; Mesquita, L.M.R.; Vila Real, Paulo M.M.; Vaz, M.A.P.O fenómeno de instabilidade estrutural associado a elementos de estrutura tipo viga, pode ocorrer no domínio elástico e plástico do material. Normalmente associado a grandes deslocamentos da estrutura, este fenómeno pode ser controlado através da divisão da alma do perfil em painéis com reforços transversais, aumentando a resistência à encurvadura lateral. Embora represente um custo acrescido de mão de obra, estes reforços aumentam a rigidez à torção e à flexão. Na prática, o efeito relativo do reforço no momento de segunda ordem é desprezável, sendo significativo o efeito relativo no valor da constante de torção. A posição dos reforços condiciona a resistência à instabilidade deste tipo de elementos, sendo tanto mais efectiva, quanto mais próximo o reforço se encontrar das extremidades do apoio do elemento estrutural. Serão apresentados resultados experimentais dos ensaios efectuados à escala real sobre perfis comerciais do tipo IPE100, aço S275 JR, submetidos a estados de flexão pura no plano da alma, com vários reforços espaçados ao longo do vão do elemento.
- Análise numérica de ligações aparafusadas autoperfurantes de chapas finas a temperaturas elevadasPublication . Dias, Rui Paulo Silva; Mesquita, L.M.R.A aplicação de perfis estruturais de aço enformados a frio na construção metálica, nomeadamente construção de edifícios, tem um conjunto de vantagens das quais se destacam a elevada eficiência estrutural destes perfis, com uma elevada relação resistência estrutural/peso, a possibilidade de criação rápida de perfis de formas variadas e adaptadas às necessidades, assim como a economia no transporte e a elevada rapidez de execução da obra. Esta última está diretamente relacionada com os sistemas de ligação dos elementos estruturais utilizados, em que, por se tratarem de perfis de chapa fina, as ligações por parafusos autoperfurantes são as mais utilizadas. O dimensionamento destes elementos estruturais e dos seus elementos de ligação devem ser dimensionados à temperatura ambiente e também numa situação acidental de incêndio, onde o valor de cálculo da resistência da ligação está em função da temperatura de exposição. Este trabalho apresenta um conjunto de testes experimentais do comportamento das ligações autoperfurantes de chapas finas sujeitas ao corte à temperatura ambiente e a temperaturas elevadas. Os testes compreendem uma análise paramétrica dos diferentes modos de colapso da ligação para os diferentes níveis de temperatura, classe de resistência das chapas de aço, da influência do efeito de bordo da ligação e da espessura das chapas a ligar. Os resultados experimentais são comparados com a metodologia de cálculo simplificada apresentada nas normas Europeias.
- Análise térmica de um forno de resistência ao fogoPublication . Piloto, P.A.G.; Mesquita, L.M.R.; Pereira, Alexandre AugustoA classificação de produtos de construção em relação ao comportamento ao fogo é determinada pelas normas vigentes, utilizando um forno com curvas de incêndio normalizadas, como são exemplo as curvas de padrão 150 834, ASTM E119, hidrocarbonetos, etc. Neste trabalho pretende-se efectuar uma análise técnica do volume interno do forno de resistência ao fogo, efectuando a medição de temperaturas em l6 pontos geometricamente distribuídos, com a utilização de termopares de placas. Estas medições deverão ser comparadas com os resultados obtidos por simulação numérica, utilizando as equações de conservação de energia, de momento e de massa, associados a modelos de turbulência e de radiação.
- Análise térmica de um forno de resistência ao fogoPublication . Piloto, P.A.G.; Mesquita, L.M.R.; Pereira, Alexandre AugustoA classificação de produtos de construção em relação ao comportamento ao fogo é determinada pelas normas vigentes, utilizando um forno com curvas de incêndio normalizadas, como são exemplo as curvas de padrão 150 834, ASTM E119, hidrocarbonetos, etc. Neste trabalho pretende-se efectuar uma análise técnica do volume interno do forno de resistência ao fogo, efectuando a medição de temperaturas em l6 pontos geometricamente distribuídos, com a utilização de termopares de placas. Estas medições deverão ser comparadas com os resultados obtidos por simulação numérica, utilizando as equações de conservação de energia, de momento e de massa, associados a modelos de turbulência e de radiação.