Projeto de encurvadura em secções tubulares - Santos, Diogo Alexandre Moreira dos (2024)
Esta dissertação apresenta um estudo sobre a estabilidade de colunas com secção tubular sujeitos a cargas de compressão, motivado pelo amplo uso destes perfis na indústria para diversas finalidades. Assim, é fundamental analisar este tipo de colunas para entender os efeitos de encurvadura, que podem comprometer a integridade estrutural se não foram devidamente considerados. Inicialmente, é realizada uma revisão bibliográfica, para identificar as aplicações dessas estruturas, as propriedades dos materiais e a geometria. Através do Eurocódigo 3 – Parte 1-1, são identificados quais os parâmetros necessários a utilizar na fase de projeto, e fazer um levantamento das equações necessárias. No desenvolvimento do estudo, são abordadas duas metodologias distintas, metodologia analítica, baseada nas equações do Eurocódigo 3 – Parte 1-1, e a metodologia computacional, que utiliza os métodos numéricos fundamentados no método de elementos finitos. No método analítico, é realizada uma análise para diferentes geometrias tubulares, nomeadamente circulares, quadradas e retangulares, apresentando todas as equações necessárias para efetuar o estudo de estabilidade em colunas com secção tubular. Ambos os métodos utilizam as mesmas condições de fronteira, para permitir uma comparação dos resultados obtidos. Para o modelo computacional, a análise foi realizada apenas para colunas de secção quadrada, este modelo utilizou um programa de elementos finitos para obter os valores da carga crítica de Euler, carga plástica e a resistência à encurvadura de projeto. Com a comparação dos resultados obtidos entre os dois modelos, conclui-se que a utilização do método de elementos finitos é uma metodologia viável e precisa para efetuar este tipo de análise. Posteriormente, foi idealizado um novo modelo de estudo, recorrendo ao método computacional, no qual a secção transversal da coluna não é uniforme, com furos ao longo da coluna. Assim foi possível entender a influência destes furos na estabilidade da coluna e comparar os resultados obtidos para as colunas de secção uniforme, uma vez que as equações de projeto presentes no Eurocódigo 3 – Parte 1-1, são limitadas à aplicação em colunas com secção uniforme.