Segurança de colunas rack dimensionadas por adaptações do método da resistência direta.
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Data
2023
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Resumo
As colunas rack, amplamente utilizadas em sistemas de armazenagem industrial,
possuem perfurações ao longo de seu comprimento, para garantir a versatilidade e a
liberdade de montagem características desse sistema estrutural. As perfurações
reduzem a capacidade resistente da coluna, e assim as normas que regem os projetos
dessas estruturas precisam garantir que colunas utilizadas nessas condições atendam
padrões de segurança. Este trabalho teve como objetivo avaliar a segurança presente
no dimensionamento via Método da Resistência Direta (MRD) de colunas rack
perfuradas. Foram utilizados os métodos de confiabilidade FOSM, FORM e a
Simulação de Monte Carlo (SMC). Para se obter o Erro de Modelo (P) foi elaborado
um banco de dados experimentais de ensaios de vários autores, para serem
comparados a adaptações do MRD para colunas perfuradas. Os índices de
confiabilidade (β) foram calculados para as combinações de ações dos métodos LRFD
e LSD das normas AISI S100 e ANSI MH16.1 e a combinação presente na
NBR 15524-2. Os valores de β obtidos usando sete das metodologias se mostraram
abaixo dos alvos de calibração do LRFD (β = 2,5), do LSD (β = 3,0) e da NBR 14762
(β = 2,5). Os valores de β obtidos pelas metodologias baseadas na versão do Método
de Redução da Espessura (MRE) da norma ANSI MH16.1 ficaram mais próximos do
alvo de 2,5 do LRFD e da norma brasileira. Os resultados obtidos pelo FORM se
mostraram próximos dos obtidos por SMC. As variáveis que mais influenciaram nos
resultados de β foram a ação variável e o erro de modelo, especialmente quando seus
coeficientes de variação são altos. Para as metodologias não baseadas no MRE, há
uma necessidade de ajuste do coeficiente de ponderação da resistência φ para
valores na ordem de 0,60 para o LRFD e γ por volta de 1,60 para uma adoção do
método pela norma brasileira. Para a metodologia adotada na norma ANSI MH16.1, o
valor atual de φ = 0,85 é conservador para falha por flambagem distorcional. Os
métodos baseados no MRE são melhores na previsão da falha com flambagem local,
mas ainda assim imprecisos na previsão desse fenômeno, de forma que somente um
valor de φ = 0,81 satisfaz o alvo de calibração do LRFD de acordo com o FORM.
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Colunas rack, Método da Resistência Direta, Simulação de Monte Carlo
Citação
FARIA, Victor Antônio Moreira de. Segurança de colunas rack dimensionadas por adaptações do método da resistência direta. 2023.166 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.