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NUMERICAL ANALYSIS OF THE STRESSES AND BEHAVIOR OF COMPOSITE CASTELLATED BEAMS WITH CIRCULAR HOLES

O objetivo principal deste trabalho é analisar, por meio de modelagem numérica, o comportamento estrutural de Vigas Mistas Alveolares (Composite Castellated Beams or CCBs) constituídas por perfis tipo I de aço e lajes de concreto armado. Este trabalho examina o desempenho de CCBs e a distribuição de tensões em torno dos alvéolos circulares. Para isso, foi elaborada uma modelagem numérica detalhada através do Método dos Elementos Finitos (MEF) utilizando o software ABAQUS/CAE. Os resultados foram analisados, mostrando o comportamento das tensões em alvéolos circulares diferentes. Os CCBs são importantes elementos estruturais com elevadas resistências. Estas resistências advêm do uso de técnicas de construção inovadoras. CCBs com perfis de aço acastelados e lajes de concreto armado têm sua altura aumentada após a construção. Vigas acasteladas apresentam maior rigidez sem aumentar a relação peso/comprimento das vigas. Porém, a presença de furos gera estados de tensão complexos nas vigas metálicas acasteladas utilizadas, e tais estados precisam ser estudados para uma melhor compreensão do comportamento dos CCBs.
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NUMERICAL ANALYSIS OF THE STRESSES AND BEHAVIOR OF COMPOSITE CASTELLATED BEAMS WITH CIRCULAR HOLES

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.317512507014

  • Palavras-chave: Estruturas Mistas, Vigas Alveolares, Método dos Elementos Finitos, Vigas Metálicas, ABAQUS

  • Keywords: Composite Structures, Castellated, Finite Element Method, Steel Beams, ABAQUS

  • Abstract: The primary goal of this work is to analyze, using numerical modeling, the structural behavior of Composite Castellated Beams (CCBs) made of I-steel profiles and reinforced concrete slabs. This work examines the performance of CCBs and the stress distribution around circular castellated holes. For this, a detailed numerical modeling through the Finite Element Method (FEM) using the ABAQUS/CAE software was elaborated. The results were analyzed, showing the behavior of the stresses in different circular holes of beams modeled. CCBs are important structural elements with high strengths. These strengths come from using innovative building techniques. CCBs with castellated steel profiles and reinforced concrete slabs have their height increased after construction. Castellated beams present higher stiffness without increasing the ratio of weight to length of the beams. However, the presence of holes generates complex stress states on the castellated steel beams used, and such states need to be studied for a better understanding of the behavior of CCBs.

  • Brenda Vieira Costa Fontes
  • Luciano Mendes Bezerra
  • William Taylor Matias Silva
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