Jonathan da Maia Santos de Melo
Título
Análise da Flambagem Elástica e da Resistência de Telhas Autoportantes de Aço Formadas a Frio
Orientador(es)
Eduardo de Miranda Batista
Resumo
Este trabalho aborda os principais aspectos estruturais relacionados ao desempenho do sistema de cobertura autoportante composto por elementos conhecidos como “vigas-calha”. Esse sistema construtivo se dirige à cobertura de grandes vãos, dando origem a um sistema estrutural com comportamento ortotrópico no plano da cobertura. O estudo é baseado na variação das propriedades geométricas e sua relação com a eficiência estrutural de perfis formados a frio de geometria trapezoidal. Tal eficiência é mensurada, principalmente, por meio da análise dos momentos fletores críticos de flambagem em perfis, obtidos via análise de flambagem elástica. Os resultados indicam que a geometria e dimensões de enrijecedores intermediários são mais importantes para causar mudanças no comportamento de flambagem dos perfis do que a manipulação geométrica da seção transversal dos mesmos. Foi demonstrado que pequenos ajustes na geometria dos enrijecedores podem alterar significativamente os momentos críticos, podendo tal prática ser utilizada para o aprimoramento de perfis trapezoidais enrijecidos usuais. Os resultados apresentados descrevem a metodologia adotada e a geometria de seções trapezoidais obtidas, classificadas com desempenho adequado, do ponto de vista da sua resistência estrutural e da eficiência para a área de abertura.
Abstract
The present investigation addresses the main structural aspects related to the performance of large span orthotropic roofing system, based on thin-walled stiffened cold-formed sections, CFS. The study is focused on the structural performance under bending effects of stiffened trapezoidal CFS, strongly affected by the variation of its cross-section geometrical properties. The structural efficacy is estimated with the aid of elastic buckling analysis allowing identification of the concerned buckling modes and critical bending moments. The obtained results indicate the main geometrical aspects and dimensions of the intermediate stiffeners to be considered in order to improve the buckling behavior of the trapezoidal CFS. It was concluded that the design of improved trapezoidal CFS are deeply dependent of the shape, geometry and distribution of the intermediate stiffeners in the cross-section. Minor adjustments in the geometry of the intermediate stiffeners can significantly change the buckling behavior. The adopted methodology is described and the final results of improved trapezoidal CFS indicate the best sections for both structural resistance and roofing coverture efficacy.
