Pedro Fereguetti
Título
Dimensionamento Via Mrd de Colunas de Aço em Pff com Enrijecedores Intermediários sob Falha Distorcional
Orientador(es)
Alexandre Landesmann
Resumo
Este trabalho apresenta um estudo numérico-computacional sobre o comportamento estrutural de flambagem, pós-flambagem (elástica e elasto-plástica) de colunas constituídas por perfis de aço formados a frio, do tipo “Ue” com enrijecedores intermediários de mesa e alma submetidos à compressão uniaxial centrada e sob modo de falha “puramente” distorcional. Esta análise tem por objetivo avaliar as especificações existentes para o dimensionamento deste elemento utilizando o Método da Resistência Direta (MRD). Inicialmente, descrevem-se os critérios adotados para a seleção das colunas via GBT (Generalized Beam Theory), em que variadas condições de apoio (birotuladas, bi-engastadas, engaste-rótula e engaste-livre) e diferentes dimensões geométricas foram consideradas. Em seguida, foi empregado um modelo em elementos finitos no ANSYS, para realizar uma análise não-linear física e geométrica das colunas que se encontram sob modo de flambagem distorcional. Todos os resultados obtidos dos modelos numéricos são relatados, discutidos e comparados. Após esta etapa, os resultados referentes à resistência última obtidos pelos métodos numéricos são aferidos em relação a dois procedimentos de dimensionamento, (i) o proposto pela norma brasileira NBR14762 (ABNT, 2010) (ii) e segundo recomendações reportadas por LANDESMANN & CAMOTIM (2013). Por fim, este estudo propõe possíveis adequações das curvas do MRD para o dimensionamento das colunadas estudadas.
Abstract
This work reports the results of a numerical-computational study of the structural buckling and post-buckling (elastic and elastic-plastic) behavior of Cold Formed Steel (CFS) columns composed of lipped channels (“Ue”) with intermediate web/flange “V” shaped stiffeners sections (“UEI”), subject to a centered axial compression under “purely” distortional failure mode. This analysis aims to evaluate the current specifications for the design of these elements using Direct Strength Method (DSM). Initially, it describes the criteria’s adopted for the selection of the columns via GBT (Generalized Beam Theory), in which different types of support conditions (pinned-pinned, prevented-prevented, pinnedprevented and prevented-free) and different geometric dimensions were considered. Then, an ANSYS shell finite element model is employed to perform geometrical and material nonlinear analysis of the columns affected by the distortional buckling mode. All results gathered from the numerical models are reported, discussed and compared. Next, the ultimate strength data obtained from the numerical methods are measured against two design procedures, (i) proposed by the Brazilian standard NBR14762 (ABNT, 2010) and (ii) second recommendations reported by LANDESMANN & CAMOTIM (2013). Finally, this work suggest possible adjustment of the DSM curves for the design of the columns that were studied.
