Publicação: Flambagem distorcional de perfil formado a frio seção rack sob flexão uniforme e não-uniforme - Análise numérica e MRD
Carregando...
Tipo do documento
Data
Direito de acesso
Coleções
Área do conhecimento
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Autores
Orientador
Coorientador
Resumo
Devido à grande variedade de seções transversais, bem como à sua boa relação
peso/resistência, os perfis formados a frio (PFF) estão ganhando destaque entre as
estruturas metálicas. No entanto, este material é mais susceptível à flambagem local,
distorcional e global. O dimensionamento através do método da resistência direta
(MRD) proposto por algumas normas como a norma Brasileira (NBR), Americana
(AISI) e Australiana (AS/NZS), tem sido bem aceito por estimar de forma simples e
segura o momento resistente para vigas em muitas situações. Contudo, alguns
estudos recentes mostram que o dimensionamento através do MRD pode levar a
previsões inseguras de momento resistente para vigas com índices de esbeltez
elevados, sob modo de falha distorcional. Este estudo analisa o comportamento para
768 vigas através de análises numéricas usando o método dos elementos finitos
(MEF) desenvolvidas com o uso do programa ABAQUS. A seleção das vigas nas quais
o modo de flambagem distorcional fosse o predominante (análise de participação
modal) foi realizada através de análises de estabilidade linear com o auxílio do
programa GBTUL. Os modelos em elementos finitos para as análises não-lineares
elasto-plásticas incluíram imperfeições geométricas iniciais e a não-linearidade física
do material. Um estudo paramétrico foi desenvolvido para investigar a influência do
índice de esbeltez distorcional (λdist) no momento resistente das vigas em PFF. Os
resultados numéricos em elementos finitos foram comparados com os resultados
obtidos através do MRD, com o intuito de verificar a precisão do método em prever o
momento resistente. Foi observado, que para seções Rack em PFF, sujeitas à flexão
uniforme e não-uniforme e índices de esbeltez maiores que 1,0 – 1,5, o MRD
superestima os valores de momento resistente. Foram propostas modificações no
MRD de forma a melhorar a precisão na previsão do momento resistente para as
condições analisadas.
Abstract
Due to the wide variety of cross-sections and their good mass/strength ratio, coldformed
steel (CFS) components are gaining prominence among steel structures,
although this material is more susceptible to local, distortional, and global buckling.
The design procedure based on the direct strength method (DSM) presented in some
codes as the Brazilian (NBR), the American Iron and Steel Institute (AISI), and the
Australia/New Zealand (AS/NZS), have been well accepted for estimating simply and
safely the moment capacity of beams subject to distortional buckling for many
situations. However, more recent studies show that DSM design can lead to unsafe
moment capacity for beams with a high slenderness factor of distortional buckling. This
study analyzes the behavior from 768 models developed using the finite element
analyses (FEA) with the ABAQUS software. The selection of the specimens in which
the distortional buckling mode is predominant (modal participation analysis) was
performed through a linear stability analysis using the GBTUL software. The finite
element (FE) models used in nonlinear elastoplastic analyses included geometrical
initial imperfections and material nonlinearity. A parametric study was developed to
investigate the influence of the slenderness factor of distortional buckling (λdist) on
CFS Rack beams' moment capacity. The FEA results were compared with DSM results
to verify the accuracy of this method to predict distortional moment capacity. It is shown
that, for CFS Rack beams subject to uniform and non-uniform bending and distortional
buckling with slenderness factor of distortional buckling higher than 1.0 – 1.5, the DSM
overestimates the moment capacity. Modifications were proposed in the DSM in order
to improve the accuracy in predicting the moment capacity for the analyzed conditions.
Palavras-chave
Flambagem distorcional, Distortional buckling, Perfil formado à frio, Cold-formed steel, Método da resistência direta, Direct strength method, Seção Rack, Rack section, Flexão uniforme e não-uniforme, Uniform and non-uniform bending
Citação
CRUVINEL, Lucas Rabelo. Flambagem distorcional de perfil formado a frio seção rack sob flexão uniforme e não-uniforme - Análise numérica e MRD. 2021. 106 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.662.
Coleções
Avaliação
Revisão
Suplementado Por
Referenciado Por
Licença Creative Commons
Exceto quando indicado de outra forma, a licença deste item é descrita como Acesso Aberto