Análise da aplicação do Método da Seção Efetiva em colunas tipo rack com perfurações.

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Publicada em 30/11/2017

Discente: Dário Lúcio Vale Theodoro

Resumo:

Os perfis formados a frio com perfurações são bastante empregados na construção civil e em sistemas de armazenagem. As perfurações são necessárias para a montagem das estruturas ou para criar caminho para instalações. As seções estão sujeitas aos modos de flambagem local, distorcional e global. Um estudo paramétrico foi realizado, analisando o comportamento das colunas com perfurações ao longo do comprimento, submetidas à compressão centrada, restrita ao modo local de instabilidade, em seções compostas por placas esbeltas e colunas curtas. Os resultados numéricos foram obtidos usando o Método dos Elementos Finitos, com a utilização do programa (ANSYS, 2011). Analisou-se a aplicação do Método da Seção Efetiva (ABNT NBR 14762, 2010), considerando o efeito das perfurações, o valor do coeficiente de flambagem local foi reduzido em relação à seção completa em função das características geométricas dos furos. Para a aplicação deste método em colunas perfuradas, foi necessário fazer a verificação da área efetiva. Para isso foram propostas três equações e foi analisado o intervalo de aplicação em função da altura dos furos. Essas equações consideram o efeito do modo localizado de placas. Os resultados das três equações foram comparados com os resultados obtidos com o Método dos Elementos Finitos. Os valores calculados pelo Método da Seção Efetiva resultou em valores próximos comparados com os resultados numéricos, em seções perfuradas submetidas à compressão centrada, analisando o modo local de instabilidade.

Abstract:

Cold formed steel sections with holes are widely used in civil construction and steel storage systems, called racks. Existing perforations are required to facilitate the assembly and execution of installations. The sections are under local, distortional or global buckling influence. A parametric study was carried out to verify the buckling influence in columns with hole along the length, analyzing the behavior of the perforated sections under centered compression, restricted to the local mode in sections composed of slender plates and short columns. The numerical results were obtained using the Finite Element Method, using the (ANSYS, 2011) software. The applications of the Effective Section Method (ABNT NBR 14762, 2010), considering the effect of perforations was analyzed by reducing the value of the local buckling coefficient for complete section, considering the characteristics of the perforations. For the application of this method in perforated columns, it was necessary to verify the effective area, then three equations were proposed and the application interval was analyzed as a function of the height of the holes. These equations consider the effect of the localized mode of plates. The results of the three equations were compared with the Finite Element Method. The values calculated by the Effective Section Method presented good results compared with the numerical results for perforated sections submitted to centered compression, analyzing the local mode of instability. .Keywords: Steel structures, structural instability, cold formed steel sections, local mode.

Palavras-chave:

Estruturas metálicas, instabilidade estrutural, perfis de aço formados afrio e modo local_

Áreas de Concentração:

- Mestrado: Estruturas e Construção

Orientadores:

- Arlene Maria Cunha Sarmanho
- Flávio Teixeira de Souza

Banca Examinadora:

Profa. Arlene Maria Cunha Sarmanho (UFOP, Presidente)
Prof. Flávio Teixeira de Souza (IFMG)
Prof. Vinícius Nicchio Alves (UFOP)
Profa. Ana Amália Mazon (UFSJ)

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