Aspectos importantes na análise avançada com zona plástica de portais planos de aço.
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Data
2005
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Resumo
Este trabalho procura mostrar os passos necessários para se realizar uma análise
avançada. Inicialmente apresenta-se um estado-da-arte dos diversos métodos de análise
estrutural hoje existentes, suas características, pesquisadores, vantagens e desvantagens,
incluindo uma parte sobre dimensionamento, com extensa bibliografia.
A análise avançada é definida, no contexto da AS4100 (1990), como uma análise
inelástica de segunda ordem muito precisa em que são incluídos os aspectos importantes
(curvatura inicial, fora de prumo e tensões residuais), entre outros que podem ser
atribuídos, e cumprindo severas exigências, de forma a se obter uma carga limite, tão
precisa que não sejam necessárias outras verificações de resistência ou de estabilidade
para a estrutura analisada naquele plano, conforme Chen e White (1993).
A formulação numérica aborda uma análise inelástica no plano, com o método da
zona plástica, empregando a técnica das fatias (Lavall, 1996), definindo um EF no
sistema Lagrangiano corrotacional atualizado com teoria de Bernoulli-Euler, e
utilizando o processo incremental-iterativo de Newton-Raphson padrão. Desenvolveu-se
um processo de integração iterativa dos esforços normais, como uma melhoria que
simula o vetor correção do método da rótula plástica refinada (Liew et al., 1994).
Foi feita a implementação computacional que aplica a formulação citada e inclui
os aspectos importantes, sendo apresentados alguns exemplos de validação que são:
uma viga, dois casos de colunas e a seguir três portais. Dois desses exemplos são
explorados na realização de uma análise avançada, fazendo-se um estudo paramétrico
desses aspectos importantes (a forma da curvatura inicial, arranjos da curvatura inicial e
do fora de prumo, isolados ou combinados, com e sem tensões residuais, etc).
Finalmente, após a discussão de vários resultados e dos estudos já indicados, são
apresentados comentários gerais, limitações da pesquisa, indica-se um roteiro de como
poderá ser realizada a análise avançada dentro de escritórios, e principalmente,
considerando a gama de combinações das imperfeições iniciais que podem existir num
problema, apresenta-se uma proposta de teorema que permite simplificar um pouco essa
tarefa, na medida que as imperfeições da configuração inicial poderão ser estabelecidas
a partir da deformada final de colapso, determinada previamente, por uma configuração
inicial não necessariamente mais crítica.
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Engenharia de estruturas, Análise inelástica - engenharia, Análise estrutural - engenharia, Aço – análise
Citação
ALVARENGA, Arthur Ribeiro de. Aspectos importantes na análise avançada com zona plástica de portais planos de aço. 2005. 303 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2005.