Análise de pórticos de aço com cantos de barras fortemente curvadas

A dissertação de mestrado apresenta o procedimento para determinação de tensões normais em cantos fortemente curvados de quadros de aço e compara os resultados obtidos de cálculos analíticos, investigação experimental e resultados numéricos do FEM com o software RFEM 6.

A primeira parte da dissertação de mestrado concentra-se em apresentar a base teórica relacionada aos cantos de quadros de barras fortemente curvadas e na determinação das tensões normais presentes neles considerando a carga radial. Também foi realizada uma análise da influência do raio de curvatura e da largura das abas dos perfis em I na obtenção da distribuição das tensões normais. Na segunda parte, é apresentado o relatório da investigação experimental, cujo objetivo foi:

1. Verificar e validar a concordância dos resultados obtidos ao aplicar a teoria de barras fortemente curvadas em relação aos resultados obtidos analiticamente, numericamente e experimentalmente.

2. Comparar os resultados experimentais com os resultados das tensões considerando as características efetivas e reais da seção, comprovando a validade da utilização das características efetivas da seção.

No âmbito da execução do trabalho, foi utilizado o software RFEM 6 para a análise numérica do quadro de aço com cantos fortemente curvados. Foram criados dois modelos de cálculo: um modelo de barra e um modelo de casca. O modelo de barra foi utilizado para a leitura das forças internas, bem como para a determinação do multiplicador de carga crítica e das formas de perda de estabilidade da estrutura estudada. O modelo de casca serviu para a determinação dos mapas de tensões e para a leitura das tensões normais em seções correspondentes às seções de medição da investigação experimental. Também do modelo de casca foram lidas as formas de perda de estabilidade e os multiplicadores de carga crítica. Os resultados foram obtidos da análise de segunda ordem utilizando o módulo de estabilidade estrutural e o módulo de torção restrita (7 graus de liberdade). Adicionalmente, foram comparados os resultados obtidos de modelos com duas diferentes densidades de malha FEM. E por fim, foi feito o dimensionamento da estrutura estudada do quadro.