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Simulação numérica de perfis de aço formados a frio em seção “I” constituída por duplo “U enrijecido" submetidos à compressão
Leonardo Lucas Rosseto, Wanderson Fernando Maia

Última alteração: 2021-03-18

Resumo


A utilização dos perfis de aço formados a frio é cada vez mais recorrente como elemento estrutural nas construções pelo mundo. Novas seções do material, portanto, vem sendo aplicadas com intensidade crescente para suprir a demanda do mercado, dentre elas, estão os perfis compostos, formados pela associação de duas ou mais seções. Nesse sentido, ainda não há muitos estudos que abordam o tema e, portanto, o trabalho em apreço objetiva estudar o comportamento dos perfis de aço formados a frio em seção “I” constituída por duplo “U enrijecido” submetidos à compressão. Para tanto, realizou-se análise numérica não-linear via método dos elementos finitos com o auxílio do programa Ansys, variando-se a espessura da seção, o comprimento das barras e o número de conexões ao longo do comprimento. Para esse tipo de perfil, as barras podem apresentar problemas de instabilidades, tais como: (i) modo global de flexão, crítico para barras longas; (ii) modo local, dominante em barras de menor comprimento; e o (iii) modo distorcional, característico de perfis com enrijecedores de borda. Os resultados numéricos foram comparados com os valores provenientes de análise experimental produzida por Lu et al (2017) e, também, com verificações provenientes de procedimentos normativos, a saber: Método da Largura Efetiva (MLE) e Método da Resistência Direta (MRD). As imperfeições geométricas iniciais associadas aos modos de instabilidades supracitados foram inseridas nos modelos para simular suas influências nos perfis em análise. Nota-se que as barras apresentaram maior resistência à compressão quando houve maior número de conexões ligando ao longo do comprimento, porém, o aumento do número de conexões não foi expressivo para majorar consideravelmente a capacidade normal resistente. Ademais, foram realizadas comparações em relação aos procedimentos normativos, concluindo-se que com relação à norma ABNT NBR 14762:2010, o procedimento apresentou-se contra a segurança para comprimentos menores e conservador para comprimentos maiores de barras. No mais, o modelo numérico se mostrou coerente com os resultados experimentais e as análises numéricas se apresentaram como sendo bastante satisfatórias para a contribuição como estudo dos perfis supracitados.


Palavras-chave


Estruturas de aço. Perfis de aço formados a frio. Seção duplo U enrijecido. Instabilidades. Análise numérica.

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