Avaliação do comportamento de chapas enrijecidas por múltiplos enrijecedores longitudinais

• Autor(a) principal: Bernardo de Matos Silva Melo
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/36459
• topic: Estruturas de aço; Vigas esbeltas; Enrijecedores longitudinais; Posição ótima; Rigidez mínima; Engenharia de estruturas; Aço - Estruturas; Método dos elementos finitos; Vigas

O uso de vigas de aço soldadas constituídas por chapas esbeltas é uma solução eficiente, sobretudo, em construções cujo principal objetivo é superar grandes vãos, como pontes. No entanto, devido à elevada esbeltez, esses elementos são suscetíveis a problemas de instabilidade, sendo essencial o uso de enrijecedores para aumentar a capacidade resistente ao fenômeno de perda de estabilidade. Esse aumento depende, principalmente, da posição e da rigidez relativa à flexão do enrijecedor longitudinal. A norma EN 1993-1-5:2006 e o programa computacional EBPlate 2.01 apresentam procedimentos, amplamente utilizados na prática, para a obtenção dessas tensões críticas. Assim como na maioria das pesquisas acadêmicas no tema, as análises geralmente são realizadas considerando painéis com as 4 bordas apoiadas. Contudo, alguns autores afirmam que nos casos de vigas de seção transversal I, a consideração de simples apoio nas bordas longitudinais para representar as restrições proporcionadas pelas mesas conduz a resultados conservadores. Nesse sentido, o presente trabalho teve o objetivo de estudar numericamente, por meio do programa ABAQUS, baseado no Método dos Elementos Finitos, a flambagem de chapas esbeltas enrijecidas a fim de compreender a influência da razão de aspecto e da quantidade, posição e rigidez dos enrijecedores longitudinais no fenômeno. Para tanto, foram considerados painéis apoiados e submetidos à ação isolada do cisalhamento e de diferentes razões entre tensões normais e à interação de flexão e cisalhamento. Ao final, foram determinadas a posição ótima e a rigidez à flexão mínima do enrijecedor longitudinal. Alguns dos resultados obtidos foram confrontados com os valores encontrados por meio da norma europeia e do EBPlate 2.01 e um estudo inicial foi realizado para compreender a influência das restrições das mesas em vigas I. Foi observado que a rigidez à flexão do enrijecedor é um dos parâmetros de maior impacto no comportamento de flambagem, sendo encontrado um aumento de até 557% para a tensão crítica nos casos em que o enrijecedor rígido é posicionado na posição ótima. Na norma e no EBPlate 2.01, também foi notado o acréscimo das tensões a partir do aumento da rigidez desse elemento, sendo inclusive observada a interferência desse parâmetro nos resultados acerca da influência das restrições impostas pelas mesas à alma em vigas I.