Modelagem em elementos finitos de paredes de cisalhamento do sistema Light-Steel-Framing revestidas por placas de OSB

• Autor(a) principal: Carolina Silva Oliveira
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/57695
• topic: Paredes de cisalhamento; Light Steel Framing; Placas de OSB; Método dos Elementos Finitos; Engenharia de estruturas; Método dos elementos finitos; Cisalhamento; Madeira; Chapas de aço; Edificações

O trabalho apresenta resultados do estudo numérico de paredes de cisalhamento do sistema construtivo Light Steel Framing (LSF), revestidas por placas de OSB e a análise da contribuição estrutural dessas placas no sistema. O principal objeto de resistência lateral das estruturas LSF é a parede de cisalhamento, sendo então o foco deste trabalho. A pesquisa avalia a utilização das placas de OSB, já empregadas no sistema com a função de vedação, no enrijecimento das paredes, o que torna as placas responsáveis por evitar deslocamentos laterais excessivos na edificação. O estudo numérico empregando o Método dos Elementos Finitos (MEF) foi embasado nas ligações parafusadas entre as chapas de aço e as placas de OSB, incluindo nestes pontos, comportamentos não lineares determinados experimentalmente por Datchoua (2018) e previamente verificados e validados numericamente no presente estudo. Posteriormente, foi realizada a validação numérica de uma parede de cisalhamento em escala real, com fechamento em OSB ensaiada por Faria (2023) e em seguida um estudo paramétrico foi realizado com base no modelo validado, para avaliação das seguintes variações na parede: espessura das chapas de aço, espessura das placas de OSB, quantidade de placas de fechamento em OSB e espaçamento dos parafusos de ligação entre chapas de aço e placas de OSB. O procedimento de simulação numérica conduzido alcançou resultados análogos aos resultados experimentais, o que indica boa calibração dos modelos numéricos. A análise paramétrica conduziu a resultados interessantes. A utilização de espessuras maiores de chapas dos perfis de aço resultou em maiores valores de força, porém menor fator de ductilidade e de rigidez elástica. A espessura maior de placa de OSB gerou uma maior capacidade de deformação da parede de cisalhamento, provocando um acréscimo na rigidez elástica e na ductilidade. O fechamento duplo por placas de OSB se mostrou eficiente no que diz respeito ao enrijecimento lateral das paredes. Ao se estudar modelos de parede de cisalhamento sem fechamento, foi possível observar a redução na rigidez elástica. Ao se utilizar espaçamentos maiores entre chapas de aço e placas de OSB, houve decréscimo de forças, mas grande acréscimo no fator de ductilidade, sem perda de rigidez elástica. Por outro lado, a utilização de espaçamentos menores, levou a um ganho de rigidez elástica. Os resultados do estudo paramétrico mostraram a grande contribuição estrutural das placas de OSB no contraventamento lateral das paredes de cisalhamento, seja pela sua espessura, pela quantidade de placas utilizadas ou pelo comportamento das ligações presentes entre as placas e as chapas de aço.