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Experimental and numerical analysis on the structural behaviour of cold-formed steel beams subjected to fire

Laím, Luís
Fonte: Universidade de Coimbra Publicador: Universidade de Coimbra
Tipo: Tese de Doutorado
ENG
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66.44%
A construção metálica é uma tecnologia cada vez mais corrente na construção civil que se baseia essencialmente na utilização de perfis pré-fabricados de aço estrutural. Estes, por sua vez, encontram-se em três formas distintas, nomeadamente, em perfis laminados a quente, em perfis soldados ou em perfis enformados a frio. Estes últimos, relativamente aos outros, têm fundamentalmente a vantagem de facilidade de produção, montagem e transporte, devido ao baixo peso dos perfis, conferido pelas espessuras reduzidas dos mesmos. No entanto, o facto de estes apresentarem estas espessuras pode originar a ocorrência de fenómenos de instabilidade local e distorcional. Neste sentido, diversos autores estudam experimental e numericamente estes fenómenos à temperatura ambiente. Outro fenómeno também problemático é quando os elementos de aço enformados a frio estão sujeitos ao fogo, existindo neste caso muito poucos estudos. Deste modo, este trabalho de investigação teve como objectivo estudar o comportamento de vigas em aço galvanizado enformadas a frio em situação de incêndio, com base num vasto programa de ensaios experimentais. Ensaios de flexão de quatro pontos foram assim realizados com o intuito de avaliar a influência (i) do tipo de secção transversal das vigas (secções C...

Construção modular: análise comparativa de diversas soluções

Gonçalves, Carlos Jorge Pereira
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Dissertação de Mestrado
POR
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35.95%
Nesta dissertação é realizada uma análise comparativa entre vários sistemas de construção modular. É efetuada a comparação entre os sistemas modulares e um sistema de construção tradicional. Para a análise foi realizada uma pesquisa, de onde foram encontrados vários sistemas modulares. Destes sistemas foram selecionados quatro para uma análise mais elaborada. Esses quatro sistemas têm a particularidade de serem constituídos por diferentes materiais estruturais, aço galvanizado enformado a frio (Light Steel Framing), madeira (Glulam), betão e ICFs (Insulated Concrete Forms) blocos de EPS com núcleo de betão reforçado com armadura. Foi ainda criado um modelo para a solução de construção tradicional, tendo como base uma das plantas modulares selecionadas. É de referir que todos os modelos selecionados para análise têm áreas idênticas. Após a seleção são apresentados dois modelos para cada sistema construtivo, um com tipologia T1 e outro T3. Foi realizada uma descrição do processo construtivo, elementos construtivos e dos materiais utilizados. Finalmente são apresentados os orçamentos de cada modelo, assim como o custo por m2. A análise realizada procurou expor alguns aspetos que podem ser preponderantes nos sistemas de construção modular...

Madres em aço com secção Z enformadas a frio em situação de incêndio

Pedrosa, Daniel Filipe da Silva
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Dissertação de Mestrado
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86.32%
Nos dias que correm, a projeção de estruturas cada vez mais leves e resistentes, por razões de ordem económica e/ou estética, tem levado os engenheiros a elegerem a solução metálica como a solução estrutural mais eficiente. Os perfis de aço estrutural presentes na construção encontram-se em três formas: (i) perfis laminados a quente; (ii) perfis soldados; (iii) perfis enformados a frio. Os perfis enformados a frio têm como característica a reduzida espessura das paredes da secção transversal, possibilitando a ocorrência de fenómenos de instabilidade (local de placa, distorcional e global). Os fenómenos de instabilidade, para este tipo perfis, são modos de colapso. No caso de incêndio (elevadas temperaturas) estes fenómenos são intensificados. A presente dissertação tem como objetivo aumentar o conhecimento do comportamento estrutural dos perfis enformados a frio em situação de incêndio, nomeadamente madres (vigas de cobertura) de secção Z. Para isso, é elaborada uma simulação numérica, com base em análises numéricas não lineares da resistência ao fogo das madres, através do programa de elementos finitos SAFIR. Na presente análise é avaliada ainda a influência das imperfeições geométricas e imperfeições estruturais (tensões residuais) na resistência última das madres. Os resultados obtidos são comparados com as cargas últimas fornecidas pelas prescrições do Eurocódigo 3.; Nowadays...

Verificação de segurança de perfis de aço enformado a frio com secção em C

Baptista, André Miguel Rodrigues
Fonte: Faculdade de Ciências e Tecnologia Publicador: Faculdade de Ciências e Tecnologia
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2014 POR
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106.65%
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Estruturas e Geotecnia; Este trabalho incide sobre a análise e dimensionamento de secções de aço enformadas a frio de acordo com o Eurocódigo 3, nomeadamente as Partes 1-1, 1-3 e 1-5 desse documento. Inicialmente é feita uma descrição geral do desenvolvimento do aço enformado a frio desde o seu aparecimento, referindo aspectos relativos ao seu processo de fabrico e realçando as vantagens deste produto na construção. Tendo em conta que a estabilidade deste tipo de elementos é afetada pela sua elevada esbelteza, são analisados os tipos de instabilidade mais comuns em elementos de aço e em particular os fenómenos de encurvadura mais significativos em elementos enformados a frio, apresentando-se as características principais dos mesmos. De seguida analisam-se as metodologias que o Eurocódigo 3, principalmente a sua Parte 1-3, fornece de modo a se proceder a um correcto dimensionamento de um perfil enformado a frio com uma secção transversal genérica, dando especial importância ao cálculo das larguras e espessuras efetivas dos elementos, que estão relacionadas com os modos de instabilidade local e distorcional, respetivamente. Procede-se depois à caracterização das várias regras de verificação de segurança que devem ser asseguradas de modo a garantir...

Desenvolvimento tipológico da habitação unifamiliar a partir da solução base Coolhaven

Martins, Tânia Sofia dos Santos
Fonte: Universidade da Beira Interior Publicador: Universidade da Beira Interior
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2011 POR
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55.96%
O presente trabalho apresenta um estudo que parte da solução Coolhaven, na qual se desenvolveu um conceito habitacional flexível e adaptável a diferentes circunstâncias. Este assenta numa base estrutural de aço enformado a frio, solução que permite, uma maior capacidade de alteração futura. Partiu-se do estudo já realizado, que consistiu no desenvolvimento de fórmulas base de 4.80x4.20m, em que se definiu uma grelha organizativa de base quadrada com unidade mínima de 0.60m. Esta grelha gera módulos habitacionais com medidas finais múltiplas de 0.60m, da qual se geraram os módulos 5.40x5.40m, 6.00x6.00m e 6.60x6.60m a estudar: o seu enquadramento e organização interior e a sua versatilidade tipológica, bem como, validar a análise para futuras dimensões. Isto permite organizar a habitação seguindo um princípio modular que auxilia o arquiteto na fase de projeto e o habitante na sua escolha segundo os seus gostos e necessidades. Permite igualmente a evolução de uma tipologia para outra sem a necessidade de acrescentar ou retirar módulos, pois têm a grande vantagem de poderem criar divisões bipartidas destinadas a quartos, exceto o módulo 5.40x5.40m. O método deste estudo mostrou-se mais vantajoso do que o anterior...

Desenvolvimento tipológico da habitação unifamiliar a partir da solução base Coolhaven

Martins, Tânia Sofia dos Santos
Fonte: Universidade da Beira Interior Publicador: Universidade da Beira Interior
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2011 POR
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O presente trabalho apresenta um estudo que parte da solução Coolhaven, na qual se desenvolveu um conceito habitacional flexível e adaptável a diferentes circunstâncias. Este assenta numa base estrutural de aço enformado a frio, solução que permite, uma maior capacidade de alteração futura. Partiu-se do estudo já realizado, que consistiu no desenvolvimento de fórmulas base de 4.80x4.20m, em que se definiu uma grelha organizativa de base quadrada com unidade mínima de 0.60m. Esta grelha gera módulos habitacionais com medidas finais múltiplas de 0.60m, da qual se geraram os módulos 5.40x5.40m, 6.00x6.00m e 6.60x6.60m a estudar: o seu enquadramento e organização interior e a sua versatilidade tipológica, bem como, validar a análise para futuras dimensões. Isto permite organizar a habitação seguindo um princípio modular que auxilia o arquiteto na fase de projeto e o habitante na sua escolha segundo os seus gostos e necessidades. Permite igualmente a evolução de uma tipologia para outra sem a necessidade de acrescentar ou retirar módulos, pois têm a grande vantagem de poderem criar divisões bipartidas destinadas a quartos, exceto o módulo 5.40x5.40m. O método deste estudo mostrou-se mais vantajoso do que o anterior...

Solução construtiva com elementos de aço enformados a frio

Gouveia, David Emanuel Gomes
Fonte: Universidade da Madeira Publicador: Universidade da Madeira
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em /01/2015 POR
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116.49%
A atual dissertação consiste numa apreciação global dos vários critérios que integram a aplicação do método construtivo de elementos estruturais de aço enformado a frio, muitas vezes designado por método prescritivo da construção em “aço leve”, “Light Steel Framing” (LSF) ou em alternativa também designado de “Light Gauge Steel Framing” (LGSF) e está especialmente vocacionado para a construção de edifícios de um a três pisos. Este conceito tem origem no facto de se usar chapas de aço de espessura reduzida, respetivamente mais leve, para fabricação dos perfis o que contribui para um menor peso dos elementos estruturais. Será abordado essencialmente o sector dos edifícios de habitação bem como a reabilitação dos mesmos, com recurso à solução em estudo, dado que é um dos setores que detém maior impacte socio-económico e ambiental. O estudo engloba igualmente a descrição e análise dos métodos construtivos, bem como os produtos empregues nesta solução sustentável, definindo desta forma uma resposta ajustada a cada subsistema da construção, desde estrutura, pavimentos, coberturas, fachadas, divisórias, climatização e acústica. Por fim, para obter um retrato da prática na Região Autónoma da Madeira...