EE - Trabalhos apresentados em eventos
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Resultados da Pesquisa
- ItemModelo de cálculo simplificado para a determinação da capacidade resistente de vigas de concreto armado reforçadas com polímero reforçado com fibras de carbono(2012) Pinheiro, Leandro Candido de Lemos; Real, Mauro de VasconcellosO objetivo deste trabalho é propor um modelo de cálculo simplificado para a determinação da capacidade resistente de vigas de concreto armado reforçadas à flexão com polímeros reforçados com fibra de carbono (PRFC). Inicialmente foi determinado um modelo de viga com armaduras superior e inferior e com uma ou mais camadas de reforço coladas na face inferior da viga. A seguir foram determinadas todas as expressões que caracterizam as tensões que cada material que compõe a viga pode absorver. A partir destas expressões, determinaram-se as equações que regem a posição da linha neutra, através de um processo direto, a curvatura e o momento fletor de fissuração do concreto para o Estádio I. Posteriormente determinaram-se as expressões que regem a posição da linha neutra, através de um processo direto, a curvatura e o momento fletor de escoamento do aço para o Estádio II. A seguir determinaram-se as expressões que regem a posição da linha neutra, através de um processo iterativo, a curvatura e o momento fletor último da viga. Com os resultados obtidos a partir das expressões citadas anteriormente, foi possível determinar os deslocamentos verticais da viga para diferentes carregamentos. No final, a validação do modelo de cálculo simplificado foi conseguida a partir de uma comparação entre os resultados obtidos neste trabalho e resultados, teóricos e experimentais, obtidos por outros autores.
- ItemAplicação dos métodos FORM e Monte Carlo na avaliação da confiabilidade de vigas de concreto armado recuperadas com PRFC(2010) Lopes, Paulo André Menezes; Real, Mauro de VasconcellosAs estruturas de concreto armado situadas em zonas marítimas ou portuárias estão inseridas em um ambiente altamente agressivo, que pode levar a corrosão da armadura de aço comprometendo o seu desempenho, ou mesmo causando ruína da estrutura. No contexto da recuperação de estruturas de concreto armado deterioradas, entre as técnicas mais utilizadas destaca-se o uso de Polímeros Reforçados com Fibras de Carbono (PRFC). Assim, neste trabalho é feita a avaliação da confiabilidade de vigas em CA recuperadas via utilização de lâminas de PRF. Para efeitos comparativos, os níveis de confiabilidade implícitos para as vigas intactas e vigas danificadas também foram verificados. A avaliação da resistência da seção de concreto reforçada com PRF é feita através do programa MRFLEX. Os índices de confiabilidade são obtidos utilizando os métodos FORM e Monte Carlo.
- ItemAnálise de uma fundação do tipo radier para equipamentos portuários(2004) Paliga, Charlei Marcelo; Real, Mauro de VasconcellosO objetivo deste trabalho é estudar o comportamento de uma fundação do tipo radier de concreto armado apoiado diretamente no solo (base elástica) sob a ação de cargas devidas a um guindaste portuário fixo, empregando o método dos elementos finitos. O concreto é modelado através de elementos finitos isoparamétricos quadráticos de oito nós. O modelo constitutivo do concreto é bidimensional, e inclui o comportamento não-linear do material e a fissuração. A armadura é considerada como uma camada mais rígida dentro do elemento de concreto, que apenas resiste a esforços axiais na direção das barras. Através do Princípio dos Trabalhos Virtuais é incluída uma base elástica contínua sob todo o elemento, para representar o solo. É apresentado um estudo de caso de fundação para guindaste portuário fixo, na forma de radier de concreto armado.
- ItemEstudo probabilístico da durabilidade das estruturas de concreto armado em ambiente marítimo(2004) Souza, Karen Nunes de; Guimarães, André Tavares da Cunha; Real, Mauro de VasconcellosVários modelos de durabilidade do concreto armado em ambiente marítimo utilizam o método de Monte Carlo sem considerar a influência do grau de saturação. O objetivo deste trabalho é realizar uma análise probabilística da durabilidade dessas estruturas situadas em ambiente marítimo utilizando o método de Monte Carlo, baseado na segunda lei de Fick e considerando a influência do grau de saturação. Diversos parâmetros envolvidos neste modelo são na realidade variáveis aleatórias, sendo que neste estudo, admitiu-se apenas o grau de saturação sob esta condição. Depois de realizadas inúmeras simulações de Monte Carlo, é feita uma análise estatística dos resultados obtidos. Através desta análise é possível determinar o valor esperado da vida útil da estrutura, sua variância e a probabilidade da vida útil ser inferior a um determinado valor especificado em projeto.
- ItemAnálise de confiabilidade de grua automóvel portuária(2008) Nogueira, Oberdan Carrasco; Real, Mauro de VasconcellosO trabalho tem como objetivo realizar modelagem estatística do comportamento de falhas em função do tempo da Grua Automóvel Portuária Gottwald modelo HMK 280 E, propondo sugestões de melhorias visando o aumento da confiabilidade do equipamento. Primeiramente efetuou-se a análise dos Indicadores de Desempenho do setor de Manutenção, visando identificar quais equipamentos apresentam menores índices de Disponibilidade. Após análise, definiu-se como equipamento piloto a Grua Automóvel Gottwald, por apresentar maior Índice de Indisponibilidade.Após o correto entendimento do funcionamento do equipamento, realizou-se a análise dos dados de paradas corretivas, classificando as reais causas em função de seus subsistemas e modelando o comportamento de falhas de cada subsistema, e posteriormente, do equipamento, obtendo-se seus Indicadores de Performance. Em posse destes, realizaram-se simulações do sistema após a melhoria da Confiabilidade do subsistema crítico, chegando finalmente na estimativa de aumento na quantidade de movimentações de Containeres e nas melhorias propostas para que se consiga atingir esse aumento.
- ItemNumerical simulation and constructal theory applied for geometric optimization of thin perforated plates subject to elastic buckling(2013) Correia, Anderson Luis Garcia; Helbig, Daniel; Real, Mauro de Vasconcellos; Santos, Elizaldo Domingues dos; Isoldi, Liércio AndréMany elements in engineering are formed by thin plates. Hulls and decks of ships are examples of application. These elements can have holes that serve as inspection port, access or even to weight reduction. The presence of holes causes a redistribution of the membrane stresses in the plate, significantly altering their stability. In this paper the Bejan’s Constructal Theory was employed to discover the best geometry of thin perforated plates submitted to elastic buckling phenomenon. To study this behavior simply supported rectangular plates with a centered elliptical perforation were analyzed. The purpose was to obtain the optimal geometry which maximizes the critical buckling load. For this, the degrees of freedom H/L (ratio between width and length of the plate) and H0/L0 (ratio between the characteristic dimensions of the hole) were varied. Moreover, different values of hole volume fraction ϕ (ratio between the perforation volume and the massive plate volume) were also investigated. A computational modeling, based on the Finite Element Method (FEM), was used for assessing the plate buckling load. The results showed that Constructal Design can be employed not only in the heat transfer and fluid flow problems, but also to define the best shapes in solid mechanics problems.
- ItemConstructal design of perforated steel plates subject to linear elastic and nonlinear elastoplastic buckling(2013) Helbig, Daniel; Real, Mauro de Vasconcellos; Correia, Anderson Luis Garcia; Santos, Elizaldo Domingues dos; Isoldi, Liércio AndréSteel plates are used in a great variety of engineering applications, such as deck and bottom of ship structures, and platforms of offshore structures. Cutouts are often provided in plate elements for inspection, maintenance, and service purposes. So, the design of shape and size of these holes is significant. Usually these plates are subjected to axial compressive forces which make them prone to instability or buckling. If the plate is slender, the buckling is elastic. However, if the plate is sturdy, it buckles in the plastic range causing the so-called inelastic (or elasto-plastic) buckling.Therefore, the goal of this work is to obtain the optimal geometry which maximizes the buckling load for steel plates with a centered elliptical perforation when subjected to linear and nonlinear buckling phenomenon by means of Constructal Design. To do so, numerical models were developed in ANSYS software to evaluate the elastic and elasto-plastic buckling loads of simply supported and uniaxially loaded rectangular plates with elliptical cutouts. The results indicated that the optimal shapes were obtained in accordance with the Constructal Principle of "Optimal Distribution of Imperfections", showing that the Constructal Design method can be satisfactorily employed in mechanic of materials problems.
- ItemOtimização geométrica de placas com enrijecedores submetidas à flexão(2012) Silveira, Thiago da; Correia, Anderson Luis Garcia; Silva, Caio César de Castro da; Rocha, Luiz Alberto de Oliveira; Real, Mauro de Vasconcellos; Santos, Elizaldo Domingues dos; Isoldi, Liércio AndréAs placas enrijecidas são muito utilizadas em estruturas navais. Quando estas estruturas estão sob forte ação de cargas de flexão, é necessário que os reforços contribuam para a redução da deflexão da placa. O Método de Elementos Finitos (MEF) pode ser utilizado para obter os valores da deflexão resultante de cargas de flexão sobre a placa. Para otimizar a geometria da placa enrijecida faz-se uso da Teoria Constructal desenvolvida por Adrian Bejan. Com as geometrias otimizadas, é possível a obtenção de deflexões que apresentam melhoria de aproximadamente 84% em relação às placas sem enrijecedores.
- ItemFinite element modeling of reinforced concrete beams strengthened with carbon fiber composites(2005) Paliga, Charlei Marcelo; Campos Filho, Américo; Real, Mauro de Vasconcellos; Souza, Regina Helena Ferreira de; Appleton, Júlio Antônio da SilvaThis paper presents the results of a comparison between a finite element model and experimental data of reinforced concrete beams strengthened with carbon fiber reinforced plastics. For the experimental program, simply supported beams, with 12 x 20 cm cross section and 2.25 m long span were tested. These beams have been submitted to short-term static loading tests from which it has been possible to evaluate the stresses and strains, the displacements, the crack widths and the failure mode. Strains gauges glued to the composite surface allowed the analysis of the behavior at the interface. The tensile and shear stresses at interface could be estimated. The numerical model consisted of a nonlinear finite element model for the flexure-shear response. The concrete was represented through plane stress isoparametric, eight nodes, finite elements. The concrete two-dimensional constitutive law was based on the orthotropic model proposed by Darwin. The concept of uniaxial equivalent strain and the two-dimensional failure criterion of Kupfer and Gerstle were adopted. The reinforcement was represented through an embedded model. Each steel bar was considered as a more rigid line inside of the concrete element, which just resists to axial efforts. The model includes a special interface element to simulate the bond between concrete and the external composite plate which is represented by truss elements.
- ItemEstudo da confiabilidade de vigas de concreto armado deterioradas pela agressividade do ambiente marítimo(2008) Paliga, Charlei Marcelo; Real, Mauro de Vasconcellos; Campos Filho, AméricoO objetivo deste trabalho é fazer a análise da confiabilidade estrutural de vigas de concreto armado que sofreram corrosão da armadura tracionada, devido à sua localização em ambiente agressivo, como zonas marítimas, e que foram recuperadas pela colagem de lâminas de PRFC projetadas de acordo com a fib bulletin 14 “Externally bonded FRP reinforcement for RC Structures”. Para a avaliação da confiabilidade destas vigas foi empregado o método de Monte Carlo juntamente com um modelo não-linear de elementos finitos. Os resultados mostraram que nos casos das vigas analisadas a confiabilidade das vigas deterioradas pode cair a níveis inaceitáveis, sendo que o projeto de recuperação estrutural pode fazer com que a confiabilidade seja igualada ou aumentada em relação às vigas em situação não-deteriorada.