João Fernando Martins Paixão
Título
DIMENSIONAMENTO VIA MÉTODO DA RESISTÊNCIA DIRETA DE COLUNAS EM AÇO INOXIDÁVEL DE PAREDE FINA SOB FALHA DISTORCIONAL
Resumo
Este trabalho apresenta um estudo numérico-computacional via MEF do comportamento estrutural de flambagem, pós-flambagem (elástica e elasto-plástica) e resistência última de colunas constituídas por perfis U enrijecido em aços inoxidáveis austenítico (304) e ferrítico (430) submetidos à compressão uniaxial centrada e modo de falha distorcional. Tais análises têm por objetivo avaliar a aplicabilidade do Método da Resistência Direta (MRD), segundo as especificações existentes para o dimensionamento destes elementos. Inicialmente, descrevem-se os critérios adotados para a seleção das colunas segundo a Teoria Generalizada de Vigas (GBT), com emprego do programa de livre acesso GBTul, para duas condições de apoio, que diferem principalmente quanto ao empenamento, podendo ser livre ou impedido e diferentes dimensões de seçãotransversal. Após validação do modelo numérico proposto, segundo comparação entre forças críticas e últimas obtidas neste trabalho com semelhantes disponibilizadas na literatura, o presente trabalho apresenta e avalia resultados obtidos de um estudo paramétrico proposto, abrangendo 320 colunas, com uma vasta gama de esbeltez distorcional, sendo comparados suas resistências últimas com previsões disponíveis segundo o MRD.
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) lipped-channel columns with austenitic (304) and ferritic (430) steels buckling and failing in distortional 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 and prevented-prevented) even as different geometric dimensions were considered. After this phase, the modeling of the columns with shell elements in the ANSYS is performed, applying the initial imperfections to perform the non-linear analyzes of elastic-elastic and elastic-plastic buckling, obtaining the ultimate load. Finally, the numerical results obtained in this work are reported, discussed and compared with the predictions obtained through the Direct Resistance Method (DSM).
