Modelagem do comportamento inelástico de estruturas de aço : membros sob flexão em torno do eixo de menor inércia.

Abstract

Esta dissertação tem como objetivo a modelagem do comportamento inelástico de sistemas estruturais em aço usando o método da rótula plástica refinado. Em tal método, os efeitos decorrentes do escoamento do aço são capturados através de um parâmetro que reduz a rigidez do membro estrutural em função do desenvolvimento de regiões plásticas. Estudam-se estruturas com membros submetidos à flexão em torno do eixo de menor inércia, seções transversais do tipo I e compactas. O programa computacional CS-ASA é usado como base para novas implementações e análises. Duas formulações inelásticas de elementos finitos reticulados planos, que consideram também os efeitos de segunda ordem e tensões residuais e estão disponíveis no programa, são adotadas nas análises. Como critério para definir o estado limite último da seção transversal, adotam-se superfícies de plastificação que descrevem a interação entre forças internas — esforço normal e momento fletor. Emprega-se o módulo tangente para considerar a degradação da rigidez em função do acréscimo de forças internas. Atenção especial será dada ao modelo de módulo tangente que melhor representa o caso de flexão em torno do eixo de menor inércia. Para solução da equação não linear que governa o equilíbrio estrutural, usa-se o método iterativo de Newton-Raphson acoplado a estratégias de continuação. Colunas isoladas e pórticos planos são analisados, e os resultados obtidos são comparados aos encontrados por outros pesquisadores através do método da zona plástica. Essa comparação permitirá concluir que as metodologias apresentadas neste trabalho são eficazes e necessárias para a previsão do comportamento das estruturas com membros com flexão em torno do eixo de menor inércia. Outras observações referentes aos estudos realizados serão estabelecidas.