Análise de confiabilidade de vigas em perfis formados a frio susceptíveis à flambagem distorcional utilizando dados de análise numérica incorporados à variável erro do modelo.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Márcio Maciel da
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/15057
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Análise de confiabilidade de vigas em perfis formados a frio susceptíveis à flambagem distorcional utilizando dados de análise numérica incorporados à variável erro do modelo.Confiabilidade - engenhariaAnálise de confiabilidadeAnálise numéricaVigas - perfis formados a frioFlambagem - mecânica - flambagem distorcionalPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.As vigas constituídas de perfis formados a frio em seção Ue e Ze são comumente utilizadas em coberturas, como terças, e também empregadas como vigas principais para estrutura de edificações. Em vigas de perfis formados a frio, submetidas à flexão simples, com restrição à flambagem lateral com torção e sem restrição à mesa comprimida, a flambagem distorcional pode ser o modo de falha predominante. Diante do exposto, este trabalho tem como objetivo mostrar o desenvolvimento de um estudo sobre o modo de instabilidade distorcional em perfis formados a frio de seções Ue e Ze sujeitos à flexão simples, por meio de análise numérica, utilizando o software em elementos finitos ABAQUS, e o CUFSM, um software baseado no método das faixas finitas. O software Matlab foi utilizado para automatizar a modelagem de forma que uma série de simulações numéricas com nãolinearidade geométrica e material fossem realizadas e validadas com resultados experimentais da literatura. A pesquisa envolveu 62 vigas de seção Ue e 78 vigas de seção Ze, com resultados experimentais para a validação do modelo numérico. Posteriormente, uma ampliação no banco de dados foi realizada, resultando em 108 vigas de seção Ue e 73 vigas de seção Ze. Portanto, o presente trabalho foi constituído de 1093 simulações de perfis formados a frio, abrangendo 170 vigas de seção Ue e 151 vigas de seção Ze. Assim, realizou-se uma análise de confiabilidade com o método FORM, utilizando combinações de ações de acordo com os parâmetros de calibração do AISI-LRFD e AISI-LSD para obter o índice de confiabilidade (β) e probabilidade de falha (Pf). A partir desses resultados, observou-se uma boa aproximação entre os índices de confiabilidade dos modelos de seção Ue e o índice alvo estabelecido de βo = 2,5, referência para a calibração do AISI S100:2016, considerando o coeficiente de ponderação da resistência = 1,10, disposto no método da resistência direta (MRD), apresentado no anexo C da ABNT NBR14762:2010. Entretanto, para os perfis de seção Ze, o índice de confiabilidade β apresentou-se inferior ao índice alvo de 2,5, sugerindo um aumento do coeficiente de ponderação da resistência , como disposto na ABNT NBR14762:2010.Beams constituted of cold-formed steel lipped C and lipped Z-sections are commonly used in roofs, such as purlins, and also used as main beams in a building. In cold-formed steel beams subjected to simple bending with restriction to lateraltorsional buckling and without restriction on the compressed flange, distortional buckling can be the predominant failure mode. This work aims to show the development a study on the distortional instability mode in cold-formed steel lipped Csection and lipped Z-section subject to simple bending by numerical analysis using ABAQUS finite element software and CUFSM, a finite strip method software. The MATLAB software was used to automate the modeling so that a range of numerical simulations with material and geometric nonlinearity was performed and validated with experimental results from the literature. The research involved 62 beams of lipped Csection and 78 beams lipped Z-section with experimental results, for the validation of the model. Afterwards, an expansion in the database was carried out containing 108 beams of lipped C-section and 73 beams of lipped Z-section. Therefore, the present work consisted of 1093 cold-formed steel lipped simulations, covering 170 beams of lipped C-section and 151 beams lipped Z-section. Thus, a reliability analysis with the FORM method was performed using load combinations according to the calibration parameters of AISI-LRFD and AISI-LSD to obtain the reliability index (β) and probability of failure (Pf). From these results, it was observed a good achievement between the reliability indexes of the models of lipped C-section and the established target index of βo = 2.5, a reference for the calibration of the AISI-S100:2016, considering the load factor coefficient = 1,10, arranged in the Direct Strength Method (DSM), presented in Annex C of the ABNT NBR14762:2010. However, the lipped Z-section profiles, the reliability index β, was lower than the target index of 2.5, suggesting an increase in the load factor coefficient , arranged of the ABNT NBR14762:2010.Freitas, Marcílio Sousa da RochaVieira, Washington BatistaFreitas, Marcílio Sousa da RochaVieira, Washington BatistaBrandão, André Luis RiqueiraSouza, Flávio Teixeira deSilva, Márcio Maciel da2022-07-14T19:58:42Z2022-07-14T19:58:42Z2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Márcio Maciel da. Análise de confiabilidade de vigas em perfis formados a frio susceptíveis à flambagem distorcional utilizando dados de análise numérica incorporados à variável erro do modelo. 2022. 130 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2022.http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/15057Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Stateshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 07/07/2022 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOP2022-07-14T19:58:49Zoai:repositorio.ufop.br:123456789/15057Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332022-07-14T19:58:49Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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