Análise de confiabilidade de vigas em perfis formados a frio susceptíveis à flambagem distorcional utilizando dados de análise numérica incorporados à variável erro do modelo.
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Data
2022
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Resumo
As vigas constituídas de perfis formados a frio em seção Ue e Ze são
comumente utilizadas em coberturas, como terças, e também empregadas como
vigas principais para estrutura de edificações. Em vigas de perfis formados a frio,
submetidas à flexão simples, com restrição à flambagem lateral com torção e sem
restrição à mesa comprimida, a flambagem distorcional pode ser o modo de falha
predominante. Diante do exposto, este trabalho tem como objetivo mostrar o
desenvolvimento de um estudo sobre o modo de instabilidade distorcional em perfis
formados a frio de seções Ue e Ze sujeitos à flexão simples, por meio de análise
numérica, utilizando o software em elementos finitos ABAQUS, e o CUFSM, um
software baseado no método das faixas finitas. O software Matlab foi utilizado para
automatizar a modelagem de forma que uma série de simulações numéricas com nãolinearidade geométrica e material fossem realizadas e validadas com resultados
experimentais da literatura. A pesquisa envolveu 62 vigas de seção Ue e 78 vigas de
seção Ze, com resultados experimentais para a validação do modelo numérico.
Posteriormente, uma ampliação no banco de dados foi realizada, resultando em 108
vigas de seção Ue e 73 vigas de seção Ze. Portanto, o presente trabalho foi constituído
de 1093 simulações de perfis formados a frio, abrangendo 170 vigas de seção Ue e
151 vigas de seção Ze. Assim, realizou-se uma análise de confiabilidade com o método
FORM, utilizando combinações de ações de acordo com os parâmetros de calibração
do AISI-LRFD e AISI-LSD para obter o índice de confiabilidade (β) e probabilidade de
falha (Pf). A partir desses resultados, observou-se uma boa aproximação entre os
índices de confiabilidade dos modelos de seção Ue e o índice alvo estabelecido de βo
= 2,5, referência para a calibração do AISI S100:2016, considerando o coeficiente de
ponderação da resistência = 1,10, disposto no método da resistência direta (MRD),
apresentado no anexo C da ABNT NBR14762:2010. Entretanto, para os perfis de
seção Ze, o índice de confiabilidade β apresentou-se inferior ao índice alvo de 2,5,
sugerindo um aumento do coeficiente de ponderação da resistência , como disposto
na ABNT NBR14762:2010.
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Confiabilidade - engenharia, Análise de confiabilidade, Análise numérica, Vigas - perfis formados a frio, Flambagem - mecânica - flambagem distorcional
Citação
SILVA, Márcio Maciel da. Análise de confiabilidade de vigas em perfis formados a frio susceptíveis à flambagem distorcional utilizando dados de análise numérica incorporados à variável erro do modelo. 2022. 130 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2022.