Estudo da influência das tensões e das deformações por cisalhamento em pórticos planos de aço via análise avançada
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Data
2022-02-18
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Editor
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
O aço é um material amplamente utilizado em projetos estruturais e, atualmente,
vários estudos vêm sendo desenvolvidos para apresentar softwares que utilizam
Análise Avançada com o intuito de fornecer resultados mais condizentes com o
comportamento real das estruturas e possibilitar o dimensionamento aproveitando a
maior capacidade de carga do sistema estrutural. Muitos trabalhos baseiam-se na
teoria clássica de Bernoulli-Euler, mas para o caso de barras curtas e para perfis
metálicos do tipo I, uma análise mais rigorosa, que incluam os efeitos do
cisalhamento, aplicando a hipótese cinemática de Timoshenko e a interação da
tensão normal e da tensão de cisalhamento na plastificação da seção transversal,
tornam-se necessárias. O objetivo do presente trabalho é apresentar um estudo do
comportamento de pórticos planos de aço considerando a influência das
deformações por cisalhamento utilizando os conceitos da Análise Avançada. A
metodologia numérica proposta leva em conta o escoamento gradual do aço na
seção transversal e ao longo do comprimento das barras e os efeitos de segundaordem P-∆ e P-δ. A inclusão dos efeitos causados pelas tensões de cisalhamento na
plastificação das barras é realizada por implementação do modelo de von Mises no
software PPLANLEP. A partir de modelos numéricos pode-se visualizar um
adequado funcionamento do software para realizar análises elastoplásticas de
segunda ordem. Além disso, foram observados que em modelos pouco submetidos
à força cortante, as capacidades de carga dos sistemas estruturais não sofreram
alterações ao considerar o critério de falha de von Mises. Porém, para vigas,
especialmente as mais curtas, a consideração da interação entre tensões normal e
de cisalhamento acarretaram em menores capacidades de carga, com variação
entre 1 e 8,5% de acordo com a relação L/h analisada, quando comparadas aos
resultados considerando somente tensões normais.
Descrição
Palavras-chave
Aço - Estruturas, Pórticos estruturais, Cisalhamento, Deformações e tensões, Análise elástica (Engenharia)