Light steel framing façades: mechanical behavior of cementitious boards and numerical structural modeling for high building applications. (2021)
- Authors:
- Autor USP: BORIOLO, GUSTAVO RODOVALHO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PEF
- Subjects: FACHADAS; ESTRUTURAS METÁLICAS; AÇÃO DO VENTO NAS ESTRUTURAS
- Language: Inglês
- Abstract: Este trabalho apresenta a estruturação de critérios para avaliação do comportamento mecânico de fachadas leves em edifícios altos. Esta estruturação consiste na definição de requisitos estruturais para a estrutura metálica, para as placas de fibrocimento e para o sistema de fixação. Estes requisitos foram propostos considerando os estados limites último e de serviço, além de diferenciar os comportamentos local e global do sistema submetido à ação do vento e aos efeitos de variação higrotérmica. Uma proposta de cálculo da carga de vento para diferentes alturas foi realizada a partir do comparativo entre diferentes normas internacionais de ação do vento em edifícios. As placas e os parafusos foram caracterizados em diferentes idades e condições de umidade. Modelos numéricos, em elementos finitos, foram criados no programa ABAQUS para simular o comportamento dos materiais e para avaliar a performance mecânica do sistema. Os resultados mostraram que o envelhecimento melhora o desempenho mecânico do fibrocimento, e pode ainda promover um ganho no desempenho do sistema ao longo do tempo desde que as fixações sejam corretamente projetadas. Por outro lado, a umidade é crítica para o material. A modelagem numérica mostrou-se capaz de simular corretamente o comportamento dos materiais. Algumas técnicas numéricas como o XFEM e o modelo de Hashin apresentaram limitações na modelagem da placa de fibrocimento. No entanto, o modelo CDP teve um bom desempenho nas diferentes situações avaliadas e mostrou-se conveniente para simular o material. Os resultados numéricos confirmaram ainda que a fixação das placas pode reduzir ou aumentar o risco de aparecimento de fissuras. Distâncias mínimas dos parafusos às bordas e o uso de pré furos devem ser considerados para reduzir estes riscos. Além disso, uma solução otimizada de fachada foi definida através denuméricas indicado, no caso específico estudado, o uso de perfis com alma de 200mm espaçados a cada 400mm e com parafusos sem asa a cada 400mm.
- Imprenta:
- Data da defesa: 23.03.2021
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ABNT
BORIOLO, Gustavo Rodovalho. Light steel framing façades: mechanical behavior of cementitious boards and numerical structural modeling for high building applications. 2021. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-11012022-105913/. Acesso em: 01 jun. 2024. -
APA
Boriolo, G. R. (2021). Light steel framing façades: mechanical behavior of cementitious boards and numerical structural modeling for high building applications. (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-11012022-105913/ -
NLM
Boriolo GR. Light steel framing façades: mechanical behavior of cementitious boards and numerical structural modeling for high building applications. [Internet]. 2021 ;[citado 2024 jun. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-11012022-105913/ -
Vancouver
Boriolo GR. Light steel framing façades: mechanical behavior of cementitious boards and numerical structural modeling for high building applications. [Internet]. 2021 ;[citado 2024 jun. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-11012022-105913/
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