As ligações semirrígidas na análise avançada com zona plástica de portais planos de aço. - Alvarenga, Arthur Ribeiro de (2010)
Neste trabalho, estuda-se como desenvolver a Análise Avançada empregando o método da Zona Plástica em portais planos de aço, agora incluindo o efeito das ligações. Primeiramente, define-se esta análise como a inelástica de segunda ordem, na qual se avalia a plasticidade distribuída (por meio da técnica das fatias) e consideram-se os chamados “Aspectos importantes”, como as imperfeições geométricas (curvatura inicial e fora de prumo) e físicas (tensões residuais). Em seguida, introduz-se o efeito das ligações, mediante uma revisão bibliográfica abrangendo histórico, propriedades, tipos, modelos de comportamento de momento rotação M-θ. Propõe-se um novo modelo, chamado Rigidez Bilinear (RBL), que é empregado também em várias análises e permite fazer uma estimativa de curvas M-θ por analogia. É desenvolvida a formulação numérica do EF com ligação numa extremidade e se define um novo parâmetro índice de giro próprio da ligação η. Estuda-se a sua influência na formulação, seus valores, variações e seu efeito nas análises produzidas. A Integração Iterativa do Esforço Axial (IIEA), que é uma correção necessária quando ocorre o escoamento na seção, é ajustada e empregada. Estuda-se o deslocamento do centro de gravidade plástico, que leva a comportamentos da plasticidade não abordados, em geral, na literatura. A implementação computacional desse elemento, incluindo o ajuste da IIEA e da excentricidade, permite o estudo de vários modelos de ligações, inclusive o proposto. São abordados também: a determinação da rotação da ligação, o acompanhamento da curva M-θ e controles para os casos de não linearidade dessa curva. São analisados exemplos de vigas, colunas e portais, no regime elástico ou inelástico, com ligações lineares e não lineares, validando a formulação e as contribuições deste trabalho. Por fim, estuda-se a definição da configuração geométrica limitadora, ou seja, aquela que permite obter a carga limite mínima de projeto para um portal plano com ligações. É estabelecida a validade da proposta do Teorema da Configuração Inicial, visto que existem situações em que a carga limite encontrada não se altera em razão de mudanças na geometria imperfeita inicial. Mesmo nessas condições, comprovou-se que a deformada inelástica pode definir essa configuração limitadora. No caso de dúvidas, são apresentadas recomendações simples (corolários) e um roteiro para projeto no contexto da Análise Avançada incluindo o efeito das ligações semirrígidas.