Estudo comparativo de tecnicas de determinação de solicitações na associação tridimensional de paineis de contraventamento em edificios altos
Newton Damasio dos Santos
DISSERTAÇÃO
Português
(Broch.)
T/UNICAMP Sa59e
Campinas, SP : [s.n.], 2002.
235p. : il.
Orientador: Francisco Antonio Menezes
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil
Resumo: O objetivo do trabalho foi realizar um estudo comparativo entre dois modos de obtenção de deslocamentos e esforços em edifícios altos submetidos a cargas laterais: a "técnica do meio elástico contínuo" e a "técnica discreta': baseada no método dos elementos finitos. Na técnica dos meios...
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Resumo: O objetivo do trabalho foi realizar um estudo comparativo entre dois modos de obtenção de deslocamentos e esforços em edifícios altos submetidos a cargas laterais: a "técnica do meio elástico contínuo" e a "técnica discreta': baseada no método dos elementos finitos. Na técnica dos meios elásticos contínuos as equações foram deduzidas apenas para ações uniformes, sem variação ao longo da altura. As lajes foram admitidas como diafragmas rígidos e o problema de análise com esta formulação recaiu num sistema de equações diferenciais parciais de ordem três, nas variáveis deslocamentos u, v e e, respectivamente translação de direção x, translação de direção y e rotação, calculados ao longo de um eixo global vertical z. O sistema de equações diferenciais foi resolvido numericamente, utilizando dois programas alternativos elaborados pelo autor: o primeiro baseado no método das diferenças finitas e o outro baseado no método de Runge-Kutta de quarta ordem. A partir dos deslocamentos no eixo global, os deslocamentos de qualquer ponto foram calculados com cinemática de pequenos deslocamentos. A partir dos deslocamentos de um dado ponto, e de suas derivadas parciais, calculadas por diferenças finitas, foram obtidos os esforços solicitantes. Utilizou-se para as comparações pretendidas o software de elementos finitos SAP2000@, que permite o acoplamento de elementos reticulares denominados FRAME, com dois nós de extremidade e seis graus de liberdade por nó, com elementos SHELL, usados para a modelagem de cascas, placas e/ou membranas. Foram apresentados alguns exemplos para associações simples de painéis pórticos e painéis paredes, comparando-se os resultados obtidos pela técnica dos meios contínuos e pelo programa SAP2000@, com resultados bastante próximos
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Abstract: The goal of this work was to perform a comparative study between two modes of determination of displacements and stresses in tall buildings subjected to lateral loads: solutions based on the "contínuous elastic medium technique" and the "discrete technique_ solutions based on the finite...
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Abstract: The goal of this work was to perform a comparative study between two modes of determination of displacements and stresses in tall buildings subjected to lateral loads: solutions based on the "contínuous elastic medium technique" and the "discrete technique_ solutions based on the finite element method The continuous technique the equations were deduced only for uniform loads with no variations along its heights. The slabs were assumed as being rigid diaphragms and the resulting problem for such analysis falls back to third order PDE problem on the displacements variables u, v and e representing direction x translation, direction y translation and rotation respectively, obtained along a global vertical axis z. The resulting system of differential equations was solved numerically, using two alternative computational programs developed by the author: a first one based on finite differences method and a second one based on the fourth order Runge-Kutta method. Relatively to the displacements on the global axis, the displacement of any point is obtained with the small displacements kinematics methodology. From the displacements of a given point and its partial derivatives (obtained with finite differences) the resulting stresses are obtained. The structural analysis software SAP 2000@ was used for the proposed comparisons. This package provides the coupling of different shape elements such as frame, shell, membrane, plate and 50 on. Specifically for the current modelling, two nodes FRAME elements, with six degrees of freedom per node are combined with SHELL elements. Examples were presented for the simple association of wall frames and wall panel and the results obtained through the continuous technique were compared with those obtained with SAP 2000@ package with very similar results
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