Estudo experimental e numérico de ligações aparafusadas em aço inoxidável submetidas à tração

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Batista, Gilmar de Castro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• Palavras-chave em Português: Civil engineering; Structural analysis (engineering); Stainless steel; Plates in tension; Bolted connection; Experimental tests; Numérical analyses; Engenharia civil; Análise estrutural (Engenharia); Aço inoxidável; Peças tracionadas; Ligações aparafusadas; Análise experimental; Análises numéricas; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11658

Atualmente o dimensionamento de estruturas constituídas com aço inoxidável considera analogias baseadas no aço carbono, porém este material apresenta quatro curvas tensão versus deformação muito distintas, modificando assim, o comportamento global da estrutura. Em adição, as ligações desempenham um papel fundamental no comportamento global das estruturas. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho estrutural de ligações aparafusadas com modos distintos de falha estrutural. Essas ligações foram construidas em chapas finas em aço inoxidável do tipo austenítico e ferrítico, sendo submetidas a esforços de tração por meio de ensaios experimentais e simulações numéricas. O modelo numérico foi desenvolvido utilizando o programa Abaqus CAE, tendo como base os ensaios experimentais desenvolvidos nesse trabalho. Posteriormente, foi realizado um estudo paramétrico com variações da geometria da chapa. Adicionalmente, os resultados obtidos foram comparados a norma vigente e estudos propostos na literatura. Entre os resultados encontrados, pode-se observar uma boa concordância entre os resultados do modelo numérico com os experimentais. Em termos gerais, o aço inoxidável ferrítico apresentou cargas para o modo de falha investigado mais próximas da norma de dimensionamento em comparação com o aço austenítico. Além disso, é importante mencionar que o efeito curling é mais evidente para os casos estudados em aço austenítico estando este relacionado a capacidade de deformação dos materiais analisados. O estudo paramétrico mostrou que as ligações onde o modo de colapso está relacionado ao esmagamento ou rasgamento da chapa apresenta um patamar constante de carga quando o efeito curling é observado. Nas ligações onde a falha é caracterizada pela ruptura da seção líquida, o parâmetro kr empregado na norma mostrou ser muito rigoroso para a definição da capacidade da ligação.