Elisson Bilheiro Ferreira Filho
Título
RESISTÊNCIA E DIMENSIONAMENTO BASEADO NO MRD DE COLUNAS DE AÇO FORMADAS A FRIO AFETADAS POR INTERAÇÃO DISTORCIONAL-GLOBAL SOB TEMPERATURAS ELEVADAS
Resumo
Neste trabalho investiga-se o comportamento de flambagem, pós-flambagem e resistência de colunas de aço com perfil do tipo C formado a frio, afetadas pela interação modal distorcional-global (D-G) sob temperaturas ambiente e elevadas.
Os resultados reportados consistem em forças críticas (modos de flambagem), trajetórias de equilíbrio e resistência última (modos de colapso), obtidos via análises não-lineares com modelos de elementos finitos de casca desenvolvidos no ABAQUS. Tais análises simulam a resistência à compressão de colunas sob temperaturas ambiente e elevadas. As colunas analisadas exibem (i) seções transversais e comprimentos que garantem diferentes tipos e níveis de interação D-G, (ii) diferentes tensões de escoamento (cobrindo uma ampla faixa de esbeltezes), (iii) relações constitutivas do aço dependentes da temperatura segundo a EC3:1-2 (2005), (iv) 8 temperaturas uniformes (T=20/100-800 °C) e, (v) imperfeições geométricas iniciais flexo-torcionais e/ou distorcionais críticas (amplitudes de 1/1000 do comprimento e 0,94 vezes a espessura da chapa, respectivamente). As forças últimas compiladas são usadas para avaliar as abordagens do Método da Resistência Direta disponíveis e propor uma nova estratégia de dimensionamento específica para a interação D-FT, tanto em temperatura ambiente quanto em temperaturas elevadas.
Abstract
This work investigates the buckling, post-buckling behavior and strength of cold-formed steel lipped channel columns affected by the distortional-global (D-G) modal interaction under ambient and elevated temperatures. The reported results consist of critical loads (buckling modes), equilibrium paths and ultimate strength (collapse modes), obtained via non-linear analyzes with shell finite element models developed in ABAQUS. Such analyzes simulate the compressive strength of columns at ambient and elevated temperatures. The analyzed columns exhibit (i) cross sections and lengths that guarantee different types and levels of D-G interaction, (ii) different yield stresses (covering a wide range of slenderness), (iii) temperature-dependent steel constitutive relations according to EC3:1-2 (2005), (iv) 8 uniform temperatures (T=20/100-800 °C) and, (v) critical flexural-torsional and/or distortional initial geometric imperfections (amplitudes of 1/1000 of the length and 0.94 times the wall thickness, respectively). The compiled failure loads are used to evaluate the available Direct Strength Method approaches and propose a new design strategy specific to the D-FT interaction, both at room temperature and elevated temperatures.
