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Simulação numérica do comportamento estrutural de vigas casteladas de aço com ênfase na flambagem do montante de alma

2015; Volume: 24; Issue: 1 Linguagem: Português

10.14393/19834071.2015.29601

1983-4071

Washington Batista Vieira, Gustavo de Souza Veríssimo, José Carlos Lopes Ribeiro, José Luiz Rangel Paes,

Mechanical Engineering and Vibrations Research

Este trabalho apresenta um estudo numerico sobre o comportamento de vigas casteladas fabricadas a partir de perfis laminados, com enfase na instabilidade do montante de alma. As analises foram realizadas utilizando um modelo de elementos finitos, desenvolvido com o software ABAQUS, validado com resultados de quatro programas experimentais. O modelo considera a influencia de tensoes residuais e imperfeicoes iniciais e inclui analise de instabilidade e analise nao linear material e geometrica, simulando o comportamento da viga durante todo o carregamento, inclusive na fase pos-flambagem. Foram modeladas e analisadas algumas series de vigas casteladas, formadas a partir de perfis brasileiros, variando-se alguns parâmetros geometricos e de carregamento. Os resultados obtidos demonstram aspectos importantes do comportamento estrutural relacionados a diferentes padroes geometricos de vigas casteladas, considerando a variacao da esbeltez da alma do perfil e a presenca de chapa expansora. Palavras-chave: vigas casteladas, simulacao numerica, metodo dos elementos finitos, flambagem do montante de alma. ABSTRACT This paper presents a numerical study on the behavior of castellated beams made from hot rolled I-sections, emphasizing the instability of the web-post. The analyses were performed using a finite element model, developed with ABAQUS software, validated with results of four experimental programs. The model considers the influence of residual stresses and initial imperfections and includes instability analysis and nonlinear geometric and material analysis, simulating the behavior of the beam throughout the loading, including post-buckling stage. Some series of castellated beams formed from Brazilian steel sections were modeled and evaluated varying some geometric and loading parameters. The results demonstrate important aspects of structural behavior related to different geometric patterns of castellated beams, considering the variation of the web slenderness and the presence of spacer plate. Keywords: castellated beams, numerical simulation, finite element method, web-post buckling.