Browsing by Author "Vila Real, Paulo M.M."
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- 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 experimental e numérica da influência das condições de apoio na encurvadura lateral de vigas metálicasPublication . Piloto, P.A.G.; Vila Real, Paulo M.M.A análise da encurvadura lateral torsional de vigas metálicas IPE 100 sujeitas a diferentes condições de apoio será apresentada. tendo em consideração o resultado de análises numéricas e experimentais. A utilização de perfis comerciais à escala real, caracterizados experimentalmente em função do material, das tensões residuais e das imperfeições geométricas, serve de base ao estudo experimental e numérico. Os valores médios das grandezas medidas serão utilizados no modelo de elementos finitos, com recurso a elementos de viga 3D do programa SAFIR, desenvolvido na Universidade de Liège. Os resultados que relacionam o deslocamento lateral e vertical a meio vão em função do valor incremental do momento factor aplicado na extremidade, serão apresentados para as duas condições de apoio em estudo. Demonstrar-se-á que quanto maior for o constrangimento do elemento estrutural, maior será o valor da carga critica à encurvadura lateral.
- Análise não-linear do comportamento termo-mecânico de componentes em aço sujeitas ao fogoPublication . Fonseca, E.M.M.; Vila Real, Paulo M.M.Neste trabalho apresenta-se um conjunto de informação relativa às propriedades térmicas e mecânicas do aço quando sujeito a altas temperaturas, de acordo com o Eurocódigo 3. Desenvolveu-se um programa de elementos finitos FEMSEF98 – ‘Finite Element Modelling of Structures Exposed to Fire 98’, que permite o estudo do comportamento termo-elastoplástico de componentes em aço sujeitas à acção do fogo. Fez-se o estudo do comportamento termo-mecânico de um tubo cilíndrico espesso de aço submetido externamente à acção do fogo, tendo sido utilizada para o efeito a curva de incêndio padrão ISO 834. Apresenta-se a evolução, no tempo, do campo de temperaturas e de tensões térmicas, em regime não-linear, obtida com o código FEMSEF98, sendo os resultados obtidos comparados com os que se obtêm com o programa comercial COSMOS.
- Análise numérica de vigas "I" de aço em situação de incêndio, sujeitas à flambagem lateral. Contribuição para a validação de uma proposta de revisão do Eurocode 3 - parte 1.2.Publication . Cazeli, Ronisi; Vila Real, Paulo M.M.; Silva, Valdir P.; Piloto, P.A.G.O presente trabalho documenta as análises numéricas de vigas “1” de aço sujeitas ao fenómeno da flambagem lateral, em situação de incêndio, tendo por base os resultados obtidos do programa SAFIR. O SAFIR é um programa de elementos finitos que faz a análise não-linear geométrica e do material, especialmente desenvolvido para o estudo de estruturas sujeitas à acção do fogo. Os resultados obtidos por esse programa são comparados aos resultados obtidos pelo método simplificado de dimensionamento apresentado na parte 1-2 do EUROCODE 3. Esse último modelo conduz a níveis de segurança que dependem do Índice de esbeltez reduzido dos elementos estruturais, não estando os resultados do lado da segurança para unia certa gama de valores dessa esbeltez, quando comparados aos resultados numéricos. Neste estudo foi considerada toda a gama de perfis da série europeia IPE em aço 5235, para uma viga simplesmente apoiada, submetida exclusivamente ao esforço do momento puro nas extremidades, considerando imperfeição geométrica do tipo senoidal e ainda tensões residuais. Com base neste estudo foi possível analisar também a validade de uma nova proposta de modelo de cálculo simples, que garante resultados mais seguros, relativamente àqueles determinados por meio do modelo apresentado na versão actual do Eurocode 3— parte 12.
- Bending resistance of composite steel truss and concrete beamPublication . Silva, Mickaël Jorge da; Piloto, P.A.G.; Roque, Sérgio; Vila Real, Paulo M.M.; Plizzari, GiovanniThis study presents the numerical simulation of the bending resistance of CSTCB in stage 1 (element made only by the self-supported steel truss and base plate). Two different base plates were considered (Steel and Concrete) and two different types of steel trusses (Type I and II). The numerical results are also compared with analytical results, assuming the full interaction between steel truss and concrete, neglecting the tensile strength of concrete, considering the effective area of concrete stressed up to the compressive resistance. The design followed the general rules for steel and concrete structures [1-9].
- Bending resistance of stainless steel beams at elevated temperaturesPublication . Alves, Matheus Henrique; Mesquita, L.M.R.; Piloto, P.A.G.; Lopes, Nuno; Arrais, Flávio; Vila Real, Paulo M.M.Structural stainless steel elements at elevated temperatures behave differently than structural carbon steels. To analyse this behaviour, a set of three-point bending tests on 150x100 RHS, Class 1 cross-section, stainless steel grade 1.4301 beams at elevated temperatures were conducted. Numerical modelling of these tests has been afterwards performed at the measured temperatures, achieving close approximation to observed experimental results.
- Bending resistance of stainless steel beams at elevated temperaturesPublication . Alves, Matheus Henrique; Mesquita, L.M.R.; Piloto, P.A.G.; Lopes, Nuno; Arrais, Flávio; Vila Real, Paulo M.M.; Pinho-da-Cruz, JoaquimTo analyse the structural behaviour of stainless steel members at elevated temperatures, a set of three-point bending tests on RHS 150x100x5 beams of the grade 1.4301 were conducted. Numerical modelling of these tests has been afterwards performed at the measured temperatures, achieving close approximation to observed experimental results. Analytical methods to predict the load-deflection behaviour are also analysed.
- Caracterização experimental da resistência ao fogo de vigas RHS em aço inoxidávelPublication . Lopes, Nuno; Arrais, Flávio; Vila Real, Paulo M.M.; Alves, Matheus Henrique; Mesquita, L.M.R.; Piloto, P.A.G.; Pinho-da-Cruz, JoaquimCom o objetivo de analisar experimentalmente o comportamento mecânico de elementos estruturais em aço inoxidável a temperaturas elevadas, foi realizado um conjunto de ensaios de resistência ao fogo, à flexão em três pontos, a perfis com secção transversal RHS150x100x5, em aço inoxidável 1.4301, aplicando a curva de aquecimento padrão ISO 834. Os resultados são analisados e comparados com os obtidos por modelação numérica, realizada com o programa de elementos finitos SAFIR, validando o modelo numérico construído e a aplicação da lei constitutiva para o aço inoxidável a temperaturas elevadas proposta na nova geração da Parte 1-2 do EC3.
- Comportamento de vigas - coluna em situação de incêndio: uma nova proposta de cálculo simples alternativa ao EC3Publication . Lopes, Nuno; Vila Real, Paulo M.M.; Silva, Luís Simões; Piloto, P.A.G.A parte 1-1 do Eurocódigo 3 foi recentemente alterada relativamente à verificação da segurança de vigas-coluna e de vigas sujeitas a encurvadura lateral. A fim de se estudar a possibilidade de se ter, na parte 1-1 e na parte 1-2 daquele Eurocódigo, a mesma abordagem para a verificação de vigas-coluna, foi realizado pelos autores, num artigo anterior, um estudo numérico, que concluiu que a nova abordagem (parte 1-1) pode ser usada em caso de incêndio. Foi também proposto, pelos autores noutro artigo recente, uma melhoria da análise da encurvadura lateral de vigas em situação de incêndio, usando uma abordagem similar à utilizada na parte 1-1 do Eurocódigo 3. No presente artigo foi usada a nova abordagem para a encurvadura lateral, com as fórmulas de verificação da segurança de vigas-coluna a temperaturas elevadas baseadas na prEN 1993-1-1 bem como com as fórmulas da prENl993-1-2. Em ambos os casos os resultados melhoraram significativamente relativamente aos resultados numéricos.
- Comportamento de vigas em aço protegidas com tinta intumescentePublication . Mesquita, L.M.R.; Piloto, P.A.G.; Vaz, M.A.P.; Vila Real, Paulo M.M.; Ramos, F.Uma viga sem constrangimentos laterais submetida a um carregamento mecânico e sujeita a um aumento de temperatura, por exemplo proveniente de um incêndio, pode atingir o colapso pelo fenómeno de instabilidade por encurvadura lateral torsional, originado pela diminuição da capacidade resistente. Este trabalho apresenta o procedimento experimental e os ensaios realizados para a determinação da resistência ao fogo de vigas de aço IPE100 protegidas com tinta intumescente. São analisadas diferentes espessuras de protecção ao fogo, verificando-se experimentalmente, como seria de esperar, um aumento da temperatura crítica e do tempo de resistência ao fogo com o aumento da espessura do intumescente. Com base nos resultados experimentais é apresentada a evolução da condutividade térmica da tinta intumescente com a temperatura. Finalmente compara-se a espessura de tinta intumescente obtida à custa da condutividade térmica avaliada experimentalmente com a espessura proposta pelo fabricante.