Top PDF Avaliação probabilística da resistência à compressão axial de perfis de aço formados a frio

Avaliação probabilística da resistência à compressão axial de perfis de aço formados a frio

Avaliação probabilística da resistência à compressão axial de perfis de aço formados a frio

O conhecimento estatístico do erro do modelo é fundamental para a descrição probabilística da resistência à compressão axial dos PFF. Esta variável aleatória é dada pela razão entre a força axial de compressão resistente obtida experimentalmente para um dado perfil e a sua correspondente força axial de compressão resistente calculada, via formulações teóricas. Para tal, um banco de dados foi criado a partir de um grande número de experimentos encontrados na literatura, num total de 212 ensaios provenientes de diferentes trabalhos científicos, cobrindo os distintos modos de flambagem dos PFF (flambagem local, distorcional e global), três tipos de seções transversais (U, Ue e Se), distintas medidas para os componentes destas seções transversais (ver Figura 4.1) e o comprimento das barras.
Mostrar mais

152 Ler mais

Comportamento e resistência de ligações viga-pilar parafusadas e soldadas de estruturas de perfis de aço formados a frio

Comportamento e resistência de ligações viga-pilar parafusadas e soldadas de estruturas de perfis de aço formados a frio

Para que o comportamento da estrutura real seja o esperado teoricamente, deve–se reproduzir na prática as condições mais próximas possíveis das consideradas no dimensionamento. As ligações tidas como engaste (ligações rígidas) têm execução de custo elevado e difícil, sendo que nas mesmas são desenvolvidos momentos de engastamento elevados nas vigas e pilares. Quando a ligação é considerada rotulada (ligação flexível), a estrutura perde rigidez e torna-se necessário, em diversos casos, o uso de contraventamento no sistema estrutural, o que aumenta o consumo de aço. As ligações rotuladas permitem o aparecimento de momentos elevados nas seções centrais das vigas conectadas. Com o uso de ligações semi–rígidas acontece um balanceamento entre o momento de extremidade e o momento central das vigas, juntamente com uma redução dos comprimentos de flambagem dos pilares, o que reduz o peso do aço no dimensionamento da estrutura, conforme a FIG.2.5.
Mostrar mais

173 Ler mais

Flambagem por distorção da seção transversal em perfis de aço formados a frio submetidos...

Flambagem por distorção da seção transversal em perfis de aço formados a frio submetidos...

Os perfis de aço formados a frio apresentam, em geral, elevada relação largura/espessura, tornando-os suscetíveis à flambagem local, caracterizada por uma flambagem de chapa, mas que também pode ocasionar um outro modo de flambagem, denominado flambagem por distorção, desconsiderado no dimensionamento de perfis laminados, mas que pode resultar crítico principalmente nos perfis com enrijecedores de borda e constituídos por aço de elevada resistência mecânica. Tal fenômeno é caracterizado pela perda de estabilidade do conjunto formado pelo elemento comprimido e seu enrijecedor de borda, alterando a forma inicial da seção transversal. Portanto, as normas mais atuais têm apresentado procedimentos para avaliar a resistência de barras com base na flambagem por distorção, como o procedimento simplificado da norma australiana AS/NZS 4600:1996, proposto por HANCOCK e que foi também adotado pela recente norma brasileira NBR 14762:2001, o método direto de resistência, recentemente proposto para incorporação à especificação do AISI (American Iron and Steel Institute) e a GBT (Generalized Beam Theory).
Mostrar mais

186 Ler mais

Análise teórica e experimental de perfis de aço formados a frio submetidos à com...

Análise teórica e experimental de perfis de aço formados a frio submetidos à com...

YU (2000) cita que resultados de um estudo realizado por Winter e Uribe indicam que a consideração dos efeitos do trabalho a frio nas regiões dos cantos conduziu a uma elevação do momento resistente entre 4 e 22%, em relação aos perfis nos quais estes efeitos foram negligenciados. Por outro lado, quando a consideração deste efeito foi feita tanto para as regiões dos cantos como para as regiões planas (a região plana da seção também sofre alteração de propriedades, ainda que menor do que ocorre nos cantos), o aumento ficou entre 17 e 41%. Entretanto, conforme será discutido mais adiante, estas considerações podem implicar na consideração das tensões residuais nestas regiões de canto, o que reduz a resistência dos perfis, e portanto os efeitos seriam opostos e possivelmente quase que se equilibrariam.
Mostrar mais

308 Ler mais

Estabilidade de colunas com seções enrijecidas em perfis de aço formados a frio.

Estabilidade de colunas com seções enrijecidas em perfis de aço formados a frio.

Os perfis de aço formados a frio estão sujeitos a fenômenos de instabilidade, tanto local, quanto global, que influenciam na capacidade de carga do elemento com- primido. A utilização de enrijecedores pode aumentar a capacidade de carga e a eficiência desse elemento. Apre- senta-se, nesse artigo, um estudo numérico de colunas de seções do tipo U enrijecido com enrijecedores inter- mediários na alma, submetidas à compressão axial. Os perfis adotados são seções comumente utilizadas como colunas (montantes) em sistemas construtivos industria- lizados constituídos de elementos metálicos pré-fabrica- dos, conhecidos como Light Steel Frame. O estudo ba- seia-se em análises numéricas através do Método dos Elementos Finitos, onde são obtidos as cargas críticas e os respectivos modos de flambagem elástica das seções, através de análise linear, e são feitas avaliações do com- portamento pós-flambagem das seções através de análi- se não-linear. Os comprimentos das colunas foram varia- dos ao longo das séries analisadas, buscando-se identi- ficar os fenômenos de instabilidade predominantes. Palavras-chave: Perfis formados a frio, enrijecedores intermediários, colunas, flambagem distorcional.
Mostrar mais

7 Ler mais

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO - ESCOLA DE MINAS ESCOLA DE MINAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO - ESCOLA DE MINAS ESCOLA DE MINAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Souza et al. (2006) analisaram o comportamento de perfis de aço formados a frio, de seções do tipo U enrijecido com enrijecedores intermediários na alma, submetidos à compressão axial. Os perfis considerados na pesquisa foram seções usuais em colunas (montantes) no sistema Light Steel Frame. O estudo baseou-se em análises numéricas através do Método dos Elementos Finitos, onde foram obtidas as cargas críticas e os respectivos modos de flambagem elástica das seções e avaliações do comportamento pós-flambagem, através do software comercial ANSYS. Lecce e Rasmussen (2006a, 2006b) avaliaram a ocorrência do modo distorcional em seções formadas a frio compostas em aço inoxidável quando submetidas à compressão. Foram realizadas análises experimentais e numéricas de colunas curtas e médias. Um total de 19 protótipos foram ensaiados e o modo distorcional identificado como falha. A tensão última foi maior quando comparada com a região de proporcionalidade, sendo influenciada pela não-linearidade do material (mais evidente para seções com enrijecedores intermediários). Os resultados numéricos mostraram que a não-linearidade do material e as propriedades dos enrijecedores delimitam a carga última da seção. A partir destes resultados foram analisadas as prescrições de norma correntes e a eficiência da utilização de aço inoxidável neste tipo de estrutura.
Mostrar mais

109 Ler mais

Terças em perfis de aço formados a frio com continuidade nos apoios: ênfase ao estudo...

Terças em perfis de aço formados a frio com continuidade nos apoios: ênfase ao estudo...

Terças de aço formadas a frio são muito utilizadas em sistemas de cobertura e fechamento. Para conferir continuidade entre tramos adjacentes e possibilitar um melhor aproveitamento de material, são empregadas ligações parafusadas por transpasse e com luva. O comportamento estrutural dessas ligações é muito dependente da sua configuração geométrica e do nível de carregamento. Com base em uma série de nove experimentos e análises teóricas, o comportamento estrutural dessas ligações foi investigado no tocante aos esforços resistentes e à rigidez. Observou-se que o modo de falha tem sempre uma componente distorcional significativa e uma resistência menor que a prevista pela metodologia atual de projeto. No caso do momento fletor resistente, a distribuição de tensões de flexão oblíqua é a que melhor se aproxima do comportamento real das terças, sendo possível a partir de uma análise de estabilidade elástica considerando tal comportamento, e, baseado no método da resistência direta e na curva de dimensionamento do modo distorcional, obter uma previsão segura do momento fletor resistente. Além disso, a rigidez da ligação, com relação aos deslocamentos verticais é bastante dependente do tipo de ligação, sendo que as terças com ligações por luva são mais deformáveis que terças sem ligações. Por outro lado, terças com ligações por transpasse são menos deformáveis que terças fisicamente contínuas. As parcelas de rigidez da ligação são apresentadas, e a componente de deformação do furo é a mais significativa. Uma expressão para deduzir a rigidez rotacional da ligação é apresentada, juntamente com um modelo de barras para modelagem da ligação. Os resultados teóricos se ajustam muito bem aos experimentais. Conclui-se em linhas gerais, que as ligações por transpasse podem ser consideradas plenamente satisfatórias do ponto de vista de comportamento estrutural, sendo que terças com essas ligações são mais resistentes e rígidas que terças com continuidade física. O mesmo não ocorre nas terças com ligações por luva, porém, dada a limitação no número de ensaios, tais ligações carecem mais estudos.
Mostrar mais

185 Ler mais

ANÁLISE TEÓRICO-EXPERIMENTAL DA ESTABILIDADE DE COLUNAS PERFURADAS EM PERFIS DE AÇO FORMADOS A FRIO DE SEÇÕES TIPO RACK

ANÁLISE TEÓRICO-EXPERIMENTAL DA ESTABILIDADE DE COLUNAS PERFURADAS EM PERFIS DE AÇO FORMADOS A FRIO DE SEÇÕES TIPO RACK

O Método da Resistência Direta (MRD) permite a avaliação direta da resistência de barras submetidas à compressão centrada e à flexão simples, sem considerar o Método da Largura Efetiva e o Método da Seção Efetiva, também indicados na NBR 14762. No entanto, o MRD considera a avaliação da estabilidade linear da seção. Para a seção sem perfurações, existem programas de análise da estabilidade elástica, entre eles o CUFSM (faixas finitas) e o GBTul (Teoria Generalizada de Vigas) descritos e utilizados anteriormente neste trabalho. No entanto, a avaliação da estabilidade elástica de elementos com perfurações não é prevista nos referidos programas. Uma alternativa, empregada neste trabalho, é a realização desta avaliação pelo método dos elementos finitos. Existem pesquisas (Lecce (2007), onde o método das faixas finitas é utilizado para a avaliação da estabilidade de elementos com perfurações.
Mostrar mais

209 Ler mais

Análise teórico-experimental de ligações parafusadas com enrijecedores de alma em perfis de aço formados a frio.

Análise teórico-experimental de ligações parafusadas com enrijecedores de alma em perfis de aço formados a frio.

Na instrumentação dos protótipos, foram utilizados LVDT´s (Load Variational Displacement Transducers) e defletôme- tros mecânicos, para medição dos des- locamentos das vigas e da coluna, ex- tensômetros elétricos de resistência (EER), para medição das deformações específicas, em pontos previamente de- finidos, na região da ligação. O sistema de aquisição de dados, provenientes das células de cargas, LVDT´s e extensô- metros elétricos de resistência, foi o Spider8 da HBM, onde foram utilizados cinco módulos de aquisição, conectados a um computador Pentium III de 900 MHZ e controlados pelo software HBM Catman 4.5. A Figura 3 ilustra o sistema de montagem e o posicionamento dos LVDT´s e defletômetros dos ensaios CE, sendo similar ao esquema para os ensai- os SE.
Mostrar mais

7 Ler mais

REPOSITORIO INSTITUCIONAL DA UFOP: Análise da aplicação do método da resistência direta a perfis formados a frio com perfurações submetidos à compressão.

REPOSITORIO INSTITUCIONAL DA UFOP: Análise da aplicação do método da resistência direta a perfis formados a frio com perfurações submetidos à compressão.

Os perfis de aço formados a frio são amplamente utilizados na construção civil devido à facilidade na conformação das chapas, ao grande número de fornecedores e à variedades das seções transversais ofertadas. As seções rack utilizadas nas colunas dos sistemas de armazenagem industrial possuem perfurações para instalações de vigas e contraventamentos que modificam o comportamento e a resistência da estrutura dificultando o dimensionamento, uma vez que os métodos de dimensionamento previstos na norma brasileira não consideram as perfurações. O objetivo deste trabalho é utilizar um modelo numérico para determinar a força axial de compressão resistente de uma coluna constituída por perfis formados a frio com perfurações e, avaliar a viabilidade da adaptação dos procedimentos normativos para a determinação da força axial de compressão resistente sob o aspecto da flambagem distorcional. O trabalho visa contribuir na adaptação do método da resistência direta, previsto no anexo C da NBR 14762:2010, para perfis com perfurações. Para isto, realizou-se estudo numérico em elementos finitos através do programa ANSYS em colunas sem perfurações submetidas à compressão centrada. Os resultados foram comparados às prescrições normativas segundo o Método da Resistência Direta para validação do modelo. Em seguida, o modelo numérico validado foi utilizado para a avaliação das adaptações do Método da Resistência Direta para colunas com perfurações. Três opções de adaptação foram consideradas, duas propostas de um trabalho anterior e uma proposta neste trabalho. A análise das três situações indicou a viabilidade da adaptação do método da resistência direta para o dimensionamento de perfis com perfurações.
Mostrar mais

83 Ler mais

VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA DE UM GALPÃO INDUSTRIAL COM ESTRUTURA DE AÇO CONSTITUÍDA POR PERFIS FORMADOS A FRIO

VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA DE UM GALPÃO INDUSTRIAL COM ESTRUTURA DE AÇO CONSTITUÍDA POR PERFIS FORMADOS A FRIO

As qualidades para utilização do aço nas estruturas são inúmeras. Apesar da pequena área de uma seção, materiais em aço são capazes de suportar grandes esforços, pois possuem alta resistência nos estados de tensão (tração, compressão, flexão, etc). O processo de fabricação de perfis em aço é industrializado, o que garante uma homogeneidade nas propriedades do material (limite de escoamento, ruptura e modulo de elasticidade bem definidos) e consequentemente uma grande margem de segurança no trabalho. É um material leve quando comparado ao concreto, de fácil montagem, desmontagem, reforma e reaproveitamento, o que diminui o tempo e a mão de obra no canteiro.
Mostrar mais

101 Ler mais

Otimização númerica e experimental de perfis U formados a frio sujeitos à compressão.

Otimização númerica e experimental de perfis U formados a frio sujeitos à compressão.

Tian (2003) apresentou um estudo teórico e experimental para obtenção do peso mínimo da seção transversal de perfis U sujeita à compressão, prescre- vendo um comprimento fixo e uma carga axial resistente. Para os cálculos de re- sistência, empregou, como referência, a norma Britânica BS 5959 e um método não linear (SQP, ou programação qua- drática sequencial). Tian apresentou, ain- da, um método simplificado, no qual as tensões de escoamento, de flambagem flexional e flexo-torsional são igualadas. O autor concluiu que, em perfis U, existe uma relação ótima constante entre as lar- guras da alma e da aba. As seções estu- dadas forneceram aumento de cerca de 50% na capacidade de resistência à com- pressão axial sem aumentar a área da se- ção transversal.
Mostrar mais

7 Ler mais

Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio em situação de incêndio

Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio em situação de incêndio

Para as simulações teóricas foi considerado o mesmo modelo estrutural adotado por Ranby [14], que consite de um perfil U enrijecido, de 800mm, submetido à compressão, conforme apresentado na Figura 6.1. Foram verificados perfis com espessuras de 1,0mm e 1,5mm e dimensões da alma iguais a 100mm e 200mm, totalizando quatro tipos diferentes de perfis. Observa-se que a barra é travada lateralmente ao longo de ambas as mesas, impedindo deslocamentos na direção x, sendo submetida a uma carga axial aplicada na linha dos centróides, tomando-se para o comprimento de flambagem o mesmo comprimento da barra.
Mostrar mais

156 Ler mais

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO – ESCOLA DE MINAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO – ESCOLA DE MINAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

Oliveira et al (2004) realizaram pesquisa sobre sistemas de pisos mistos semi- contínuos e suas ligações semi-rígidas metálicas e mistas. A ligação era constituída por cantoneiras de alma e assento e barras de aço na laje de concreto. Foi apresentado um modelo analítico para estimar parâmetros com rigidez rotacional e resistência ao momento fletor, e utilizou-se uma ferramenta computacional para simular o comportamento não linear de um sistema de piso misto com ligações semi-rígidas, antes e após a cura do concreto. Por fim foi realizada análise de um sistema típico de piso misto, observando-se uma redução de 14 a 20% em peso de estrutura metálica proporcionada pela adoção de uma concepção semi-contínua ao invés da solução estrutural com vigas rotuladas.
Mostrar mais

196 Ler mais

Análise teórico-experimental de ligações mistas em perfis formados a frio.

Análise teórico-experimental de ligações mistas em perfis formados a frio.

Nesse trabalho, tem-se, como objetivo, determinar o comportamento de ligações mistas viga-pilar em perfis formados a frio, a partir de estudos teórico experimentais da edificação de quatro pavimentos. Os estudos se base- aram em análises estruturais e dimensionamentos desta edificação e em análises experimentais de ligações tipo do projeto. O programa experimental foi composto por cinco ensaios, em três diferentes configurações de liga- ções mistas, que permitiram determinar as suas respecti- vas curvas momento x rotação e rigidezes.

7 Ler mais

ANÁLISE DE EDIFICAÇÕES EM ESTRUTURAS METÁLICAS CONSTITUÍDAS DE PERFIS FORMADOS A FRIO

ANÁLISE DE EDIFICAÇÕES EM ESTRUTURAS METÁLICAS CONSTITUÍDAS DE PERFIS FORMADOS A FRIO

Para ambientes não condicionados, quando são exercidas atividades leves (escritório e residências), as Normas ISO 7730 (1994) e ASHRAE (1993) determinam que se pode admitir uma temperatura limite de até 29ºC no verão. No inverno, as exigências de conforto no período diurno são atendidas quando o nível de temperatura do ar seja superior a 17 ºC. Esta situação considera que as pessoas tenham uma atividade sedentária (58,2 W/m 2 ), vestimenta com resistência térmica de 0,5 CLO (0,08 m².K/W), umidade relativa do ar em torno de 60% e velocidade do ar no interior do recinto de 0,8 m/s. A preferência térmica em relação a um dado ambiente depende, no entanto, das condições físicas e psicológicas de cada usuário, da atividade desempenhada e de outros fatores culturais. Desta forma, a faixa de temperatura de conforto, para verão e/ou inverno, pode ser mais ampla que aquela especificada pelas normas internacionais (Pinto, 2000).
Mostrar mais

203 Ler mais

Análise teórico-experimental de ligações parafusadas em perfis formados a frio.

Análise teórico-experimental de ligações parafusadas em perfis formados a frio.

As ligações parafusadas são semi- rígidas e apresentam uma maior garantia de qualidade e rapidez na execução. Atu- almente diversos estudos visam à deter- minação da real rigidez dessas ligações, para as avaliações estruturais (Chung & Lau, 1999); (Shakourzadeh, Guo & Ba- toz, 1999); (Chung & Lawson, 2000); (Chung & Ip, 2001); (Wong & Chung, 2002); (Wong & Chung, 2005). A semi- rigidez está condicionada à tipologia da ligação em estudo, o que conduz a uma avaliação teórico-experimental da mesma. Assim, considerando-se a utilização de perfis formados a frio e as ligações parafusadas, apresentam-se a seguir es- tudos teórico-experimentais do compor- tamento de ligações viga-coluna, a par- tir de uma tipologia de ligação desenvol- vida e que agrega condicionantes cons- trutivos e de montagem de estruturas em aço (Morais, 2003).
Mostrar mais

7 Ler mais

Estabilidade de cantoneiras de aço formadas a frio submetidas à compressão.

Estabilidade de cantoneiras de aço formadas a frio submetidas à compressão.

O objetivo desse trabalho é examinar a estabilidade e resistência de cantoneiras submetidas à compressão centrada por meio de (i) análise numérica, (ii) análise ex- perimental, (iii) clássico método das larguras efetivas e (iv) recente método da resistência direta (MRD), em que as cantoneiras não são relacionadas como perfis pré-qua- lificados. A análise de estabilidade elástica das cantonei- ras formadas frio é conduzida, inicialmente, por meio do método das faixas finitas, com o intuito de mostrar que o modo coincidente local-chapa/global-torsional é, realmen- te, importante, quando múltiplas meias-ondas são consi- deradas ao longo do comprimento da barra. Resultados de análise experimental são detalhados e utilizados para avaliar os procedimentos de cálculo atualmente em vigor. Tais resultados indicam que, no cálculo da força normal resistente, ignorar o modo local/torsional como um modo global e considerá-lo somente como um modo local pode resultar em uma decisão contra a segurança em algumas circunstâncias.
Mostrar mais

9 Ler mais

OBTENÇÃO DO ÍNDICE DE CONFIABILIDADE DE LIGAÇÕES DE PERFIS FORMADOS A FRIO COM O EMPREGO DO MÉTODO FORM

OBTENÇÃO DO ÍNDICE DE CONFIABILIDADE DE LIGAÇÕES DE PERFIS FORMADOS A FRIO COM O EMPREGO DO MÉTODO FORM

Zhao et al. (1999) descrevem uma série de ensaios de solda de filete longitudinal (solicitação paralela ao eixo da solda). Foram ensaiadas três diferentes seções tubulares retangulares denominadas RHS, do inglês rectangular hollow section, com espessura da chapa menor que 3,0 mm. Os perfis utilizados nos ensaios são em aço grau C450L0 RHS fabricados conforme os requisitos da norma australiana AS1163 (1991), que é semelhante a norma ASTM- A500 (1984). A resistência ao escoamento nominal do material é de 450 MPa e resistência última é de 500 MPa. As amostras foram classificadas conforme o acabamento da solda, ou seja, com ou sem cordão de solda no contorno da chapa gusset. O modo de falha predominante foi a ruptura do metal-base ao longo do contorno da solda. Foram utilizados na calibração 12 resultados de ensaios.
Mostrar mais

108 Ler mais

Comportamento de ligações viga-pilar de estruturas de perfis de aço formados a frio utilizando rebite tubular com rosca interna

Comportamento de ligações viga-pilar de estruturas de perfis de aço formados a frio utilizando rebite tubular com rosca interna

instalações necessárias à produção de perfis laminados ou soldados. Ainda na FIG. 2.1, pode-se perceber que, além das formas simples apresentadas, é possível ainda a fabricação de barras cuja seção transversal é obtida a partir da união entre dois ou mais perfis. Os perfis caixa, utilizados nas vigas e pilares das ligações desenvolvidas neste trabalho, são obtidos a partir de dois perfis U-enrijecido unidos por meio de solda elétrica. Esses perfis são muito utilizados em estruturas de maior porte, pois têm boa rigidez à torção (eliminando travamentos), menor área exposta (reduzindo a área de pintura e proteção passiva contra incêndios quando necessária) e menor possibilidade de retenção de líquidos (que reduz a probabilidade de ocorrência de corrosão).
Mostrar mais

154 Ler mais

Show all 10000 documents...

temas relacionados