Comportamento de barras compostas por cantoneiras enrijecidas em forma de cruz sujeitas à compressão centrada
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Data
Orientador
Bolandim, Emerson Alexandro 
Coorientador
Pós-graduação
Curso de graduação
Ilha Solteira - FEIS - Engenharia Civil
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
O presente trabalho apresenta uma análise numérica e analítica sobre o comportamento de barras compostas por cantoneiras enrijecidas em forma de cruz submetidas à compressão centrada. A relevância do estudo justifica-se pela crescente utilização de perfis de aço formados a frio e pela complexidade dos modos de instabilidade associados às seções compostas de paredes finas. O objetivo principal consistiu em avaliar a capacidade resistente e a estabilidade desses elementos através do Método dos Elementos Finitos (MEF), utilizando o software Abaqus®, e comparar os resultados com as previsões teóricas do Método da Resistência Direta (MRD), conforme prescrito pelas normas NBR 14762 (ABNT, 2010) e AISI S100 (ANSI, 2024). A metodologia adotada envolveu inicialmente a realização de análises de flambagem elástica (LBA) e o uso do Método das Faixas Finitas (MFF) para identificação dos modos de falha e obtenção da curva de assinatura. Em seguida, foram conduzidas análises não lineares (GMNIA) para determinar a carga última. O modelo numérico foi calibrado com base em resultados experimentais disponíveis na literatura, apresentando boa aderência entre os resultados da carga última. Após a calibração, conduziu-se um estudo paramétrico para avaliar a influência de diferentes configurações de presilhas de travejamento na resposta estrutural da seção composta. Os resultados demonstraram que a inserção de presilhas proporciona um aumento na capacidade de carga, principalmente na configuração com travamento em cruz. Por fim, a comparação entre os métodos indicou que o MRD apresentou comportamento conservador para a geometria analisada quando comparado aos resultados numéricos, evidenciando que o uso de travamentos intermitentes é eficiente para melhorar o desempenho estrutural da seção composta.
Resumo (inglês)
This work presents a numerical and analytical analysis of the behavior of built-up columns composed of starred angles subjected to concentric compression. The relevance of this study is justified by the increasing use of cold-formed steel members and the complexity of the instability modes associated with thin-walled built-up sections. The main objective consisted of evaluating the load-carrying capacity and stability of these elements via the Finite Element Method (FEM), using the Abaqus® software, and comparing the results with the theoretical predictions of the Direct Strength Method (DSM), as prescribed by the NBR 14762 (ABNT, 2010) and AISI S100 (ANSI, 2024) standards. The adopted methodology initially involved performing Linear Buckling Analysis (LBA) and using the Finite Strip Method (FSM) to identify failure modes and obtain the signature curve. Subsequently, nonlinear analyses (GMNIA) were conducted to determine the ultimate load. The numerical model was calibrated based on experimental results available in the literature, showing good agreement between the ultimate load results. After calibration, a parametric study was conducted to evaluate the influence of different configurations of batten plates on the structural response of the built-up section. The results demonstrated that the insertion of battens provides an increase in load capacity, particularly in the cruciform arrangement configuration. Finally, the comparison between the methods indicated that the DSM presented conservative behavior for the analyzed geometry when compared to the numerical results, evidencing that the use of intermittent interconnectors is efficient for improving the structural performance of the built-up section.
Descrição
Palavras-chave
Perfis formados a frio (PFFs), Cantoneiras enrijecidas, Método dos elementos finitos, Barras compostas, Cold-formed steel members, Lipped angles, Finite element method, Built-up columns
Idioma
Português
Citação
OLIVEIRA, Pedro Fernandes Andrade de. Comportamento de barras compostas por cantoneiras enrijecidas em forma de cruz sujeitas à compressão centrada. Orientador: Emerson Alexandro Bolandim. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Estadual Paulista (UNESP), Faculdade de Engenharia, Ilha Soleira, 2026
