Confiabilidade de barras de perfis formados a frio sujeitos à força concentrada em seções sem enrijecedores transversais suscetíveis à falha por esmagamento da alma (web crippling).
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Data
2022
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Resumo
O objetivo deste trabalho é a avaliação da segurança estrutural de perfis formados a
frio (PFF) sujeitos a forças concentradas em regiões sem enrijecedores transversais
susceptíveis a um mecanismo localizado de falha associado ao esmagamento da
alma (web crippling). Primeiramente, o dimensionamento foi realizado de acordo com
as normas americana e brasileira. Os dados experimentais de seções I enrijecido, Z
enrijecido, cartola, U simples e enrijecido relatados na literatura foram analisados,
obtendo-se as estatísticas do erro do modelo. Os Índices de confiabilidade (β) foram
calculados com o emprego dos métodos de confiabilidade FOSM (First-Order Second-
Moment), FORM (First-Order Reliability Method), SORM (Second Order Reliability
Method) e SMC (Simulação de Monte Carlo). A análise de confiabilidade foi
desenvolvida para combinações de cargas das normas americana e brasileira, além
da razão nominal da ação variável e permanente, Ln/Dn, iguais a 3 e 5. Índices de
confiabilidade alvo foram considerados de acordo com os principais padrões
internacionais para barras de PFF. Em seguida, procedeu-se o dimensionamento das
seções do banco de dados experimentais para o estudo estatístico do erro do modelo
empregando o método da resistência direta (MRD). O dimensionamento pelo MRD
seguiu critérios e formulações propostas por bibliografia internacional, visto que, a
formulação para web crippling não é contemplada nas normas de PFF. Os resultados
foram comparados com valores experimentais de um banco de dados de perfis U e U
enrijecido com foco particular nas condições de carregamento Interior-One-Flange
(IOF) e Interior-Two-Flange (ITF). De forma similar foram empregados os métodos de
confiabilidade para avaliação dos índices de confiabilidade e calibração do coeficiente
de ponderação de resistência. Constatou-se que o coeficiente de ponderação de
resistência presente na norma brasileira não apresentou resultados satisfatórios em
relação ao valor alvo do índice de confiabilidade em alguns casos. Conclui-se que são
necessários ajustes no coeficiente de ponderação da resistência previsto na norma,
conforme o tipo de carregamento e condição de suporte, para padronizar o nível de
segurança. O MRD também se apresenta como uma possibilidade que pode ser
incorporada à norma, porém, são necessários mais estudos.
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Confiabilidade - engenharia, Aço - estruturas - esmagamento da alma, Método form, Vigas - perfis formados a frio
Citação
MELO, Nathália Barbosa de. Confiabilidade de barras de perfis formados a frio sujeitos à força concentrada em seções sem enrijecedores transversais suscetíveis à falha por esmagamento da alma (web crippling). 2022. 147 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2022.