Aspectos importantes na análise avançada com zona plástica de portais planos de aço.

Abstract

Este trabalho procura mostrar os passos necessários para se realizar uma análise avançada. Inicialmente apresenta-se um estado-da-arte dos diversos métodos de análise estrutural hoje existentes, suas características, pesquisadores, vantagens e desvantagens, incluindo uma parte sobre dimensionamento, com extensa bibliografia. A análise avançada é definida, no contexto da AS4100 (1990), como uma análise inelástica de segunda ordem muito precisa em que são incluídos os aspectos importantes (curvatura inicial, fora de prumo e tensões residuais), entre outros que podem ser atribuídos, e cumprindo severas exigências, de forma a se obter uma carga limite, tão precisa que não sejam necessárias outras verificações de resistência ou de estabilidade para a estrutura analisada naquele plano, conforme Chen e White (1993). A formulação numérica aborda uma análise inelástica no plano, com o método da zona plástica, empregando a técnica das fatias (Lavall, 1996), definindo um EF no sistema Lagrangiano corrotacional atualizado com teoria de Bernoulli-Euler, e utilizando o processo incremental-iterativo de Newton-Raphson padrão. Desenvolveu-se um processo de integração iterativa dos esforços normais, como uma melhoria que simula o vetor correção do método da rótula plástica refinada (Liew et al., 1994). Foi feita a implementação computacional que aplica a formulação citada e inclui os aspectos importantes, sendo apresentados alguns exemplos de validação que são: uma viga, dois casos de colunas e a seguir três portais. Dois desses exemplos são explorados na realização de uma análise avançada, fazendo-se um estudo paramétrico desses aspectos importantes (a forma da curvatura inicial, arranjos da curvatura inicial e do fora de prumo, isolados ou combinados, com e sem tensões residuais, etc). Finalmente, após a discussão de vários resultados e dos estudos já indicados, são apresentados comentários gerais, limitações da pesquisa, indica-se um roteiro de como poderá ser realizada a análise avançada dentro de escritórios, e principalmente, considerando a gama de combinações das imperfeições iniciais que podem existir num problema, apresenta-se uma proposta de teorema que permite simplificar um pouco essa tarefa, na medida que as imperfeições da configuração inicial poderão ser estabelecidas a partir da deformada final de colapso, determinada previamente, por uma configuração inicial não necessariamente mais crítica.