Tauana de Oliveira Batista
Título
Estabilidade e Resistência Última de Colunas Metálicas com Seção Transversal Poligonal Regular de Paredes Finas Via MEF
Resumo
Este trabalho trata de um estudo numérico-computacional via MEF para análise de estabilidade e resistência última de colunas de aço com seção transversal poligonal regular, de paredes finas, sob modos de flambagem local e distorcional. Inicialmente, descreve-se o procedimento de seleção de colunas via GBT (Generalized Beam Theory), buscando identificar tubos poligonais regulares (TPR) com geometrias (seção transversal e comprimento) que assegurem a flambagem nos modos local e distorcional “puros”. Em seguida, é abordada a caracterização mecânica dos modos de flambagem ora citados. A seguir, um modelo em elementos finitos no ANSYS é empregado para análise não-linear física e geométrica das colunas que encontram-se sob modo de flambagem distorcional. Os resultados numéricos são apresentados e discutidos. Finalmente, tomando por base os resultados de resistência última obtidos pelos métodos numéricos, o trabalho apresenta algumas considerações a respeito da adequação da atual curva do Método da Resistência Direta (MRD) e do Eurocódigo 3 parte 1-6 (EN 1993-1-6: 2007), como possíveis meios de dimensionamento das colunas em estudo.
Abstract
This work deals with a numerical-computational study using FEM for stability analysis and ultimate strength of thin-walled steel regular polygonal tubes, in local and distortional buckling modes. Initially, it describes the column selection procedure by GBT (Generalised Beam Theory), seeking to identify regular polygonal tubes (RPT) with geometries (cross-section and length) associated with “pure” local and distortional buckling modes. In addition, it is necessary to address the mechanical characterization of the local and distortional buckling modes in the RPT. Next, an ANSYS shell finite element model is employed to perform geometrical and material non-linear analysis of the columns affected by the distortional buckling mode. The numerical results are presented and discussed. Finally, based on the ultimate strength data obtained by numerical methods, the present work presents considerations concerning the suitability of the current buckling curves of the Direct Strength Method (DSM) and the Eurocode 3 part 1-6 (EN 1993-1-6: 2007) as a possible approach to design RPT columns failing in distortional modes of the columns in the study.
