Análise numérica de colunas compostas em aço inoxidável submetidas à compressão

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Machado, Amanda de Sousa
• 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; Metal columns; Numerical analysis; Built-up columns; Stainless steel; Double U section; Numerical modeling; Finite elements; Engenharia civil; Colunas metálicas; Análise numérica; Colunas compostas; Aço inoxidável; Seção duplo U; Modelagem numérica; Elementos finitos; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11485

A utilização do aço inoxidável na construção civil é crescente principalmente devido ao maior potencial de resistência e durabilidade deste material. Assim como a utilização de estruturas em aço inoxidável, a implantação de estruturas mais leves, como é o caso da aplicação de colunas compostas, se apresenta também como boa alternativa na busca de soluções mais competitivas. As atuais normas internacionais de projeto de aço inoxidável disponíveis foram desenvolvidas em grande parte de acordo com as diretrizes baseadas no aço carbono, levando a resultados conservadores e economicamente desvantajosos, por não considerarem o acréscimo de carga que o aço inoxidável pode alcançar. Os métodos de cálculo empregados no dimensionamento de elementos compostos apresentam resultados distantes da sua capacidade. Até então, os estudos têm sido focados em colunas de aço carbono. Desse modo, visando agregar informações a estas pesquisas, além da análise de colunas compostas em aço carbono, esse trabalho analisa o comportamento estrutural de colunas compostas em aço inoxidável, estudando os aços austeníticos, ferríticos e duplex. Foram investigadas colunas compostas, com conexão por chapas igualmente espaçadas e seções transversais formadas a partir de perfis U não enrijecidos. Modelos numéricos foram desenvolvidos no programa Abaqus, baseado no método dos elementos finitos, a fim de determinar a resistência destes elementos. O modelo foi calibrado baseado em ensaios experimentais. Verificou-se que os aços duplex e ferrítico apresentaram resistência mais elevada, enquanto o aço austenítico apresentou resistência similar ao aço carbono. Com base nos resultados alcançados, constatou-se a boa concordância entre os resultados numéricos e teóricos baseados no código europeu, para as colunas analisadas em aço carbono e aço austenítico, enquanto para os aços ferrítico e duplex os resultados apresentaram maiores distinções.