Vigas alveoladas: metodologias de dimensionamento

Abstract

A presente dissertação visa apresentar a revisão bibliográfica das vigas alveoladas e aplicação das suas metodologias de dimensionamento. O uso das vigas alveoladas tem tido um crescimento favorável devido à sua conceção e vantagens na construção. A capacidade da introdução de dutos de serviços através das suas aberturas é um dos grandes benefícios explorados pelos engenheiros. Devido às suas vantagens, o uso das vigas alveoladas possibilita a otimização dos espaços contribuindo para uma construção mais sustentável. Com esta dissertação pretende-se mostrar a aplicação de metodologias de cálculo para a situação de temperatura normal e em caso de incêndio. Estas metodologias de cálculo são aplicadas a uma viga alveolada com aberturas circulares simplesmente apoiada. Fenómenos associados a esta tipologia de vigas, como o comportamento em viga Vierendeel e a encurvadura da alma entre as aberturas, são abordados de forma detalhada. Por fim é apresentada uma comparação de resultados obtidos através da utilização de métodos de cálculo simplificados com os valores obtidos através de uma modelação numérica com recurso ao programa de elementos finitos SAFIR.

The aim of this thesis consists in reviewing the structural behavior and design procedures of steel and composite cellular beams. The use of cellular beams has recently been growing because of their manufacture procedure and advantages in the construction. The wide employment of the cellular beams by engineers is due to the possibility of executing the pipeline services through the openings of the cellular beams. The application of cellular beams enables the optimization of space contributing to the highly sustainable construction. This thesis presents and describes the application of the existing design methods at the normal temperature and in case of fire. These design methods are applied to a simply supported composite cellular beam with circular web openings. The phenomena associated with these types of beams such as the Vierendeel behavior and the buckling of the web-post are discussed in detail. Finally, the results obtained by the simplified design methods are compared to the values obtained by the numerical modelling of the cellular beam using the finite element programme SAFIR.