Gustavo Yoshio Matsubara
Título
ANÁLISE DA INTERAÇÃO ENTRE MODOS DE FLAMBAGEM LOCAL E DISTORCIONAL EM PERFIS DE AÇO FORMADOS A FRIO COM SEÇÃO U ENRIJECIDO SOB COMPRESSÃO AXIAL
Resumo
O presente trabalho apresenta resultados numéricos em elementos finitos (MEF) com auxílio do programa comercial ANSYS de colunas de perfis U enrijecidos de aço formados a frio sujeitos a compressão axial. Esses elementos devido a esbeltez de suas paredes ficam sujeitas a modos de instabilidades local, distorcional e global, podendo interagir esses modos entre eles. As interações podem ocorrer quando dois ou três modos de instabilidades se manifestam simultaneamente, resultando assim em um fenômeno de natureza complexa. Uma das interações que necessita um grande volume de estudo e que é tema central da pesquisa é a interação local - distorcional (LD). Para o estudo desse fenômeno foi realizado (i) revisão bibliográfica de trabalhos numéricos e experimentais que apresentavam essa interação (ii) calibração do modelo de elementos finitos comparando com resultados numéricos e experimentais (iii) criação de uma proposta de equação para lidar com esse fenômeno (iv) validação das equações propostas com resultados numéricos e experimentais (v) verificação dos coeficientes de ponderação da resistência das equações propostas (vi) criação de uma superfície contínua de resistência. Após a apresentação dos resultados, concluiu-se que as equações propostas no formato MRD (Pprop1-2 e Pprop3), apresentam ótimos resultados quando comparados com 54 colunas experimentais e mais de 250 colunas numéricas. Por fim, o coeficiente de ponderação da resistência das equações propostas se encontram próximos aos valores presentes na NBR 14762 (ABNT, 2010).
Abstract
The present work presents numerical results of finite elements (MEF) of coldformed steel lipped channel columns in axial compression using ANSYS commercial software. These columns are subject to instabilities modes called local, distortional and global buckling and they can interact with each other. These interactions can occur when two or three buckling modes manifest simultaneously, resulting in a complex phenomenon. The local-distorcional mode is one of the most important buckling interactions that need a large volume of study and hence is the central theme of this research project. The present work includes: (i) literature review of experimental and numerical research on L-D interaction, (ii) calibration of the FEM model based on comparison between numerical and experimental results, (iii) creation of two equations to deal with this phenomenon, called Pprop1-2 and Pprop3, (iv) validation of these two equations based on numerical and experimental results, (v) estimation of resistance factor of these two equations (vi) proposition of a continuous resistance surface. Based on the results, the ultimate compression load DSM equations (Pprop1-2 and Pprop3) have excellent results when compared to 54 experimental columns and more than 250 numerical columns and the resistance factor presents a very close result to the Brazilian Code (NBR 14762, 2010).
