Amanda Isabela de Campos
Título
ESTUDO DA ESTABILIDADE E RESISTÊNCIA DE ELEMENTOS DE AÇO DE PAREDES FINAS COM ENRIJECEDORES INTERMEDIÁRIOS
Orientador(es)
Eduardo de Miranda Batista
Juarez Moara Santos Franco
Resumo
Perfis de aço formados a frio (PFF) tem a vantagem de aliar baixo peso com alta capacidade resistente a qual pode ser melhorada com a inclusão de enrijecedores intermediários. Esse trabalho analisa a influência de enrijecedores intermediários em PFF para colunas e vigas além de propor a busca por geometrias de seções transversais otimizadas (com maiores cargas críticas de flambagem e resistências). Para isso, foram desenvolvidas (i) análises paramétricas das dimensões de alma, mesa e enrijecedor final de uma seção do tipo U enrijecido e (ii) análise de sensibilidade dos parâmetros geométricos dos enrijecedores intermediários na performance das colunas e vigas. A análise de estabilidade com o Método das Faixas Finitas (MFF), identifica os modos de flambagem local (L) e distorcional (D) e as relações entre essas cargas criticas (Rdl). A resistência foi obtida com o Método da Resistência Direta (MRD) e comparada com a resistência obtida com analises não lineares em um modelo em elementos finitos (MEF). O modelo paramétrico incorporou limitações de fabricação e montagem, como largura da bobina, espessura da chapa e ângulos usuais de dobra. Todos os modelos adotaram, como restrição, uma área constante de seção transversal do perfil.
Abstract
Cold formed steel (PFF) profiles have the advantage of combining low weight with high strength capacity which can be improved with the inclusion of intermediate stiffeners. This work analyzes the influence of intermediate stiffeners in PFF for columns and beams in addition to proposing the search for optimized cross section geometries. For this purpose, we developed (i) parametric analyses of the web, flange and final stiffener dimensions of a U-type section and (ii) sensitivity analysis of the geometric parameters of intermediate stiffeners in the performance of columns and beams. The stability analysis was developed with the Finite Strip Method (FSM), which identifies the local (L) and distortional (D) buckling modes and the relationships between these critical loads (Rdl). The strength was obtained with the Direct Strength Method (DSM) and compared with the strength obtained with nonlinear analyses with the Finite Element Method (FEM). The parametric model incorporated manufacturing and installation limitations. All models adopted, as a restriction, a constant cross-sectional area of the profile, to form that this study is particularly interested in defining the dimensions and positions of intermediate stiffeners that maximize the buckling loads and strength of beams and columns.
