Análise de estabilidade de perfis formados a frio com perfurações.

Abstract

Os sistemas de armazenagem industrial são estruturas utilizadas para armazenar produtos manufaturados, conhecidos também como racks, fabricados em perfis formados a frio com perfurações ao longo do comprimento. Há poucos estudos que consideram a magnitude do furo, disposição e forma dos mesmos, bem como a influência destes na capacidade resistente dos elementos. O objetivo deste trabalho foi avaliar os modos de instabilidade local e distorcional, considerando a influência dos furos no comportamento estrutural do perfil por meio de análises numéricas e experimentais. O estudo numérico foi realizado em elementos finitos via programa ANSYS e calibrado pela Teoria Generalizada de Vigas através do software GBTul. A maior divergência verificada foi de 4% entre as modelagens. O programa experimental foi composto por 18 ensaios sob carregamento axial centrado com o objetivo de medir os deslocamentos associados aos modos de flambagem local e distorcional. A carga última e os modos de colapso numéricos foram obtidos e comparados com os resultados experimentais, indicando a viabilidade na avaliação do comportamento pós crítico dos protótipos. A uniformidade nos resultados foi verificada, com pequena dispersão ocasionada por fatores de experimento. A existência dos furos acarreta em redução da carga última das colunas com a identificação do modo local somente entre as perfurações. Porém, esse último não influenciou na capacidade resistente das mesmas, predominando em todos os casos, o modo distorcional. Este novo modo de instabilidade difere da flambagem local e foi abordado neste trabalho como modo localizado de placa. A fim de se observar o desenvolvimento do mesmo, foi realizado um estudo paramétrico com variações de furos a partir de uma chapa plana e perfil tipo rack. Para os modelos, cujo comprimento médio dos furos é superior a 50% da largura da alma, o modo local inicia-se na região destes ocorrendo uma acentuada redução da carga crítica em relação às perfurações menores.