Avaliação estrutural de ligação tubular tipo T bird beak diamond em aço inoxidável

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Marinho, Rafael Pereira
• 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; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• Palavras-chave em Português: Civil engineering; Structural analysis (Engineering); Tubular steel structures; Steel, Stainless; Engenharia civil; Análise estrutural (Engenharia); Aço tubular - Estruturas; Aço inoxidável; ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22145

Estruturas metálicas tubulares têm ganhado ampla notoriedade na área de construção civil ao longo das décadas, pelo fato de suas características distintas em comparação com perfis de seção transversal aberta, como cantoneiras, perfil I, entre outros. Estruturas tubulares apresentam melhor comportamento estrutural, especialmente quando submetidas a cargas de compressão, torção e flexão. Além disso, a seção de forma fechada, sem cantos agudos, reduz a área de superfície a ser protegida e estende a vida útil da proteção contra corrosão. Diversos estudos têm sido conduzidos para otimizar projetos e estruturas, e nesse contexto, as ligações bird beak diamond, que são ligações onde o montante e o banzo são rotacionados em 45º em torno do seu eixo, e estruturas em aços inoxidáveis são soluções promissoras, devido a sua maior ductiilidade e resistência a corrosão. Muitos estudos foram desenvolvidos sobre ligações tubulares em aço carbono, mas há uma escassez significativa de materiais que abordem satisfatoriamente ligações tubulares em aços inoxidáveis. Ligações bird beak visam otimizar estruturas, buscando, com um mesmo perfil, alcançar resistências maiores. Enquanto isso, os aços inoxidáveis, devido às suas maiores capacidades de ganho de resistência com o aumento da deformação, também se tornam uma opção interessante. O presente trabalho investiga, por meio de uma análise numérica, o comportamento de ligações bird beak diamond em aços inoxidáveis, com β=1, comparando três tipos de aços inoxidáveis: austenítico, ferrítico e lean duplex. Os modelos numéricos foram desenvolvidos por meio do programa de elementos finitos ABAQUS versão 6.14 e foram calibrados com ensaios experimentais, executados em aço carbono. Como não existe uma formulação nas normas para esse tipo de ligação, os resultados foram comparados com formulações propostas na literatura para outros tipos de aço. Para os três tipos de materiais, as formulações propostas mostraram-se muito conservadoras. Duas novas fórmulas foram desenvolvidas para o dimensionamento de ligações bird beak diamond em aços inoxidáveis com β=1, com base em fórmulas propostas na literatura, buscando alcançar respostas mais coerentes com os resultados obtidos na análise paramétrica e fornecendo bons resultados para a previsão de resistência dessas ligações. Os aços austenítico e ferrítico apresentaram resistências similares pelo critério de deformação limite, entretanto à medida que a deformação aumenta, o aço austenítico apresenta um ganho de resistência superior ao ferrítico. O aço lean duplex apresentou resistências superiores em todos os casos.