Última alteração: 2019-10-07
Resumo
O custo de elementos estruturais em aço é cada vez mais importante no competitivo mercado da construção civil, com isso, as seções compostas podem fornecer estruturas relativamente leves que oferecem uma elevada capacidade quando submetidas a esforços de compressão. Assim, o estudo dessas seções é de extrema importância para que seu uso seja feito da maneira mais eficiente e segura possível. O trabalho teve como objetivo o estudo do comportamento das seções em duplo “U” formando uma seção “I” submetidas à compressão, variando o número de conexões ao longo do comprimento das barras e os índices de esbeltez local e global. O estudo foi realizado por meio de análise numérica não linear física e geométrica utilizando o programa Ansys, que adota o Método dos Elementos Finitos em sua formulação. Em todas as análises foram adotados elementos de chapa (SHELL 181) que são adequados para simular perfis constituídos por chapas finas, como os perfis em estudo. Sabendo que em perfis formados a frio podem ocorrer, principalmente, dois tipos de instabilidade, a local e a global, foi de extrema importância considerar as imperfeições geométricas iniciais que os perfis apresentam devido a sua fabricação. Assim, foram realizadas simulações considerando que o perfil não possuía nenhum tipo de imperfeição e posteriormente considerando a existência de imperfeições. Os resultados obtidos foram comparados com valores experimentais e calculados pelas normas ABNT NBR 1414762:2010 e ANSI/AISI S100:2016. Os resultados numéricos foram comparados com os obtidos experimentalmente por Becque e Rasmussen (2009) e concluiu-se que o modelo utilizado representou de maneira eficiente o comportamento dos perfis analisados, além de apresentar uma margem de erro pequena em relação aos valores experimentais. Os resultados mostraram ainda que ao considerar as imperfeiçoes geométricas iniciais, os valores de resistência a compressão se aproximaram mais dos valores experimentais. Outra análise que se mostrou possível de ser realizada foi com relação aos procedimentos normativos adotados, que por sua vez, apresentaram variações mais expressivas de valores de resistência a compressão dependendo do método utilizado. Com relação ao espaçamento das conexões ao longo da barra, concluiu-se que essa variação tem efeito nas barras até certo ponto, pois, como os perfis formados a frio possuem pequena espessura, sua instabilidade crítica muitas vezes é a local, portanto, a adição de conexões não apresenta efeito significativo. Os resultados obtidos na análise numérica de perfis formados a frio em seção tipo “I” formado por duplo “U” mostraram muito eficientes para o estudo e conclusões referentes a área. Além disso, os valores da resistência a compressão obtidos através dos procedimentos de cálculo propostos pela norma brasileira ABNT NBR 14762:2010 e ANSI/AISI S100:2016 se mostraram contra a segurança, necessitando de revisão.
Palavras-chave
Referências
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