Dissertações de Mestrado 2010 – JOSIMAR PEREIRA FREITAS
Resumo
Este trabalho estuda a influência das ligações semi-rígidas no problema de instabilidade estrutural e seu aproveitamento ótimo no dimensionamento de pórticos de aço planos.
Nos projetos de Estruturas Metálicas, o comportamento das ligações vigacoluna, tradicionalmente, é considerado como rígido ou flexível. Contudo, é sabido que a grande maioria dessas ligações não tem um comportamento rígido nem flexível, mas sim semi-rígido, ou seja, um comportamento intermediário entre os dois primeiros casos.
A escolha do modelo de ligação influencia na resposta estrutural, isto é, nas tensões internas, nos deslocamentos e na instabilidade da estrutura. Conseqüentemente, a determinação de valores ótimos da rigidez das ligações tornase
de fundamental importância.
Nos últimos anos, devido a forte competição industrial, a redução de custos de fabricação propiciou a utilização de elementos estruturais cada vez mais esbeltos, ocasionando valores menores das cargas críticas. Em alguns casos deste tipo, a estrutura pode perder o seu equilíbrio devido ao fenômeno de flambagem local ou global ou ainda, devido à interação destes.
Neste contexto, a primeira etapa deste trabalho visa estudar a influência do modelo de ligação viga-coluna no valor da carga crítica de flambagem de pórticos planos de aço. Em seguida, dando continuidade ao projeto de pesquisa, desenvolvese uma metodologia para projeto ótimo desses pórticos.
Com a otimização, procura-se definir estruturas mais leves e mecanicamente mais eficientes, que mantenham, entretanto, o mesmo valor inicial da carga crítica da estrutura. Para isso, propõe-se uma metodologia para definição de valores ótimos da rigidez das ligações e das seções transversais dos elementos de pórticos de aço. Nesta metodologia, considera-se o comportamento não-linear dos pórticos e o cálculo de autovalores para análise de instabilidade da estrutura.