Efeito das imperfeições geométricas iniciais na capacidade resistente de perfis racks submetidos à compressão

• Autor(a) principal: Pereira, Rodrigo Escolante
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/248676
• topic: Estruturas (Engenharia) : Deformação; Porta-paletes; Resistência à compressão; Elementos finitos; Uprights; Initial geometric imperfections; Rack storage system; Axial load

A evolução dos meios de produção e do e-commerce aumentou a demanda por soluções de armazenamento, entre os quais se destaca o sistema porta-paletes. Neste sistema é comum o emprego de colunas de aço com seções do tipo rack com pequena espessura de parede e furos regulares ao longo do seu comprimento. Como os padrões de perfuração empregados podem variar entre os fabricantes, o projeto destes componentes torna-se um desafio. Em função disso, a abordagem das normas recomenda o uso de resultados experimentais. Por outro lado, o uso de soluções numéricas como o método dos elementos finitos pode ser utilizado. Analisando a presença de furos nos perfis, as imperfeições geométricas iniciais admitidas podem intervir na interação entre os modos de instabilidade local, distorcional e global. Neste contexto, este trabalho busca investigar essa influência na capacidade resistente de perfis racks submetidos à compressão. O estudo é desenvolvido a partir de um software comercial de elementos finitos. As imperfeições geométricas iniciais são geradas a partir da combinação de modos de instabilidade representativos. Um conjunto de combinações de irregularidades geométricas foi gerado e aplicado a comprimentos característicos em análises elásticas considerando a não linearidade geométrica. A partir desta investigação, foi selecionado um conjunto de curvas mais críticas, as quais foram reanalisadas considerando também a não linearidade do material. Os resultados para um aço ASTM A572 foram então comparados às resistências nominais segundo as normas NBR 14762 (2010), NBR 15524-2 (2007), EN 15512 (2009 e 2020) e o RMI (2019). Neste processo, foram avaliados também o método de Smith e Moen (2014), bem como o método de Casafont et al. (2013). De modo geral, houve coerência entre os resultados obtidos com os valores médios pelo método dos elementos finitos. Avaliando os resultados numéricos das análises não lineares, num mesmo grupo de curvas, se observou uma diferença relativa máxima de 16,39% e 14,04% na carga última de perfis com e sem furos, respectivamente. Para o layout de furos empregado, a redução na carga de falha do perfil sólido foi inferior a 10% para a combinação de imperfeição geométrica inicial distorcional-global considerada mais crítica.