Resistência e segurança de barras em perfis formados a frio submetidas à força cortante.

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo sobre a resistência e a segurança de barras de perfis formados a frio submetidas à força cortante. Os principais objetivos são o estudo das equações de projeto com ênfase no Método da Resistência Direta (MRD) e a análise da confiabilidade estrutural. Na norma brasileira o MRD está previsto para os casos de compressão e flexão, mas para força cortante ainda não foi incorporado. Inicialmente, foi realizado um estudo do erro do modelo da formulação da norma brasileira, do MRD especificado na norma norte-americana, e de uma proposta no formato MRD desenvolvida por pesquisadores da Universidade de Queensland. Desta forma, foram selecionados da literatura resultados experimentais de vigas de seção aberta relativamente curtas, priorizando o esforço cortante, contendo enrijecedores transversais nos locais de carga concentrada de alma para evitar falha por web crippling. O uso de enrijecedores transversais de alma nos protótipos resultam numa resistência pós-flambagem devido ao aumento da eficiência da ação do campo de tração (ACT) no plano da alma. Observou-se uma relativa discrepância na resistência ao cisalhamento nas vigas ensaiadas, das diferentes referências, provavelmente devido a certas especificidades na disposição dos enrijecedores transversais de alma, influenciando a eficiência da ACT. A sobreposição dos dados de ensaios em relação às curvas de resistência ao cortante mostrou que a formulação de projeto negligenciando a ACT é muito conservadora. No entanto, a consideração da ACT no MRD leva a melhores resultados. Na sequência, foram aplicados os métodos de confiabilidade FOSM, FORM e Simulação de Monte Carlo. Os índices de confiabilidade (β) foram calculados para as combinações de ações das normas norte- americana e brasileira. Os valores de β obtidos mostraram certa uniformidade, e mesmo quando foram inferiores aos índices de confiabilidade alvo, os desvios foram moderados. No processo de calibração da norma brasileira, o coeficiente de ponderação da resistência (γ) de 1,15 estaria adequado, caso uma das opções deste estudo no formato do MRD fosse adotada.