Momento fletor resistente à flambagem lateral com distorção de vigas mistas contínuas de aço e concreto com enrijecedores transversais

Oliveira, Janaina Pena Soares de; Dias, João Victor Fragoso; Fakury, Ricardo Hallal; Calenzani, Adenilcia Fernanda Grobério

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Revista IBRACON de Estruturas e Materiais

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Sumário

ORIGINAL ARTICLE • Rev. IBRACON Estrut. Mater. 14 (4) • 2021 • https://doi.org/10.1590/S1983-41952021000400012 copiar

Momento fletor resistente à flambagem lateral com distorção de vigas mistas contínuas de aço e concreto com enrijecedores transversais

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Resumo

Neste artigo, uma análise numérica usando método dos elementos finitos, com apoio do software Ansys, é realizada para avaliar a influência de enrijecedores transversais soldados à alma do perfil de aço na rigidez lateral e no momento fletor resistente de vigas mistas contínuas de aço e concreto à flambagem lateral com distorção (FLD). O modelo numérico desenvolvido foi validado por meio de comparação com os resultados de ensaios realizados por outro pesquisador. Na sequência, foi feita uma análise paramétrica, para vigas com dois e três vãos, variando-se o espaçamento entre os enrijecedores. Finalmente, com base nas análises realizadas, conclui-se que os enrijecedores transversais podem aumentar significativamente a rigidez lateral e o momento resistente de vigas mistas contínuas e um procedimento de cálculo para se obter esse momento, tendo como referência as prescrições da norma brasileira ABNT NBR 8800:2008, é proposto.

Palavras-chave:
vigas mistas contínuas de aço e concreto; flambagem lateral com distorção; enrijecedor transversal; momento fletor resistente; rigidez lateral

model	d (mm)	b_f (mm)	t_f (mm)	t_w (mm)	Type of residual stress distribution
TR1	800	200	16	12.5	DL
TR2	700	200	16	12.5	DL
TR3	600	200	16	12.5	DL
TR4	500	200	16	12.5	DL
TR5	400	200	16	12.5	DL
TR6	800	200	16	12.5	DNL
TR7	700	200	16	12.5	DNL
TR8	600	200	16	12.5	DNL
TR9	500	200	16	12.5	DNL
TR10	400	200	16	12.5	DNL
TR11	800	200	16	12.5	DPS
TR12	700	200	16	12.5	DPS
TR13	600	200	16	12.5	DPS
TR14	500	200	16	12.5	DPS
TR15	400	200	16	12.5	DPS

Model DL	Model DNL	Model DPS	M_R,DL (kN∙m)	M_R,DNL (kN∙m)	M_R,DPS (kN∙m)	M_R,DL/ M_R,DNL	M_R,DL/ M_R,DPS
TR1	TR6	TR11	1,553	1,526	1,577	1.02	0.99
TR2	TR7	TR12	1,414	1,398	1,428	1.01	0.99
TR3	TR8	TR13	1,220	1,209	1,250	1.01	0.98
TR4	TR9	TR14	1,009	1,003	1,030	1.01	0.98
TR5	TR10	TR15	828	816	842	1.01	0.98
average						1.01	0.98

Model	Number of spans	d (mm)	b_f (mm)	t_f (mm)	t_w (mm)	a/d
ME1	2	600	150	16	12.5	0.625
ME2	2	600	150	16	12.5	1.041
ME3	2	600	150	16	12.5	1.25
ME4	2	600	150	16	12.5	1.5625
ME5	2	600	150	16	12.5	2.08
ME6	2	600	150	16	12.5	3.125
MR1	2	600	150	16	12.5	-
ME7	2	600	200	16	12.5	0.625
ME8	2	600	200	16	12.5	1.041
ME9	2	600	200	16	12.5	1.25
ME10	2	600	200	16	12.5	1.5625
ME11	2	600	200	16	12.5	2.08
ME12	2	600	200	16	12.5	3.125
MR2	2	600	200	16	12.5	-
ME13	3	600	150	16	12.5	0.625
ME14	3	600	150	16	12.5	1.041
ME15	3	600	150	16	12.5	1.25
ME16	3	600	150	16	12.5	1.5625
ME17	3	600	150	16	12.5	2.08
ME18	3	600	150	16	12.5	3.125
MR3	3	600	150	16	12.5	-
M19	3	600	200	16	12.5	0.625
M20	3	600	200	16	12.5	1.041
M21	3	600	200	16	12.5	1.25
M22	3	600	200	16	12.5	1.5625
M23	3	600	200	16	12.5	2.08
M24	3	600	200	16	12.5	3.125
MR4	3	600	200	16	12.5	-

Model	$M_{p l}^{-}$ (kN∙m)	$M_{d i s t, R k, n u m}^{-}$ (kN∙m)	$M_{d i s t, R k, n u m, c u r r e n t}^{-}$ / $M_{d i s t, R k, n u m, r e f e r e n c e}^{-}$	$M_{d i s t, R k, E u r o c o d e}^{-}$ (kN∙m)	$M_{d i s t, R k, A B N T}^{-}$ (kN∙m)	$M_{d i s t, R k, E u r o c o d e}^{-}$ / $M_{d i s t, R k, n u m}^{-}$	$M_{d i s t, R k, A B N T}^{-}$ / $M_{d i s t, R k, n u m}^{-}$
ME1	1,205	1,147	1.15	787	1,151	0.69	1.00
ME2		1,129	1.13	787	1,149	0.70	1.02
ME3		1,118	1.12	787	1,148	0.70	1.03
ME4		1,107	1.11	787	1,147	0.71	1.04
ME5		1,104	1.10	787	1,145	0.71	1.04
ME6		1,085	1.09	787	1,142	0.73	1.05
MR1		1,000	1.00	769	1,072	0.77	1.07
average						0.72	1.04
ME7	1,345	1,324	1.09	921	1,302	0.70	0.98
ME8		1,308	1.07	921	1,301	0.70	0.99
ME9		1,288	1.06	921	1,300	0.72	1.01
ME10		1,306	1.07	921	1,299	0.71	0.99
ME11		1,290	1.06	921	1,298	0.71	1.01
ME12		1,267	1.04	921	1,297	0.73	1.02
MR2		1,220	1.00	921	1,238	0.75	1.01
average						0.72	1.00
ME13	1,325	1,155	1.47	671	1,057	0.58	0.92
ME14		1,136	1.44	665	1,049	0.59	0.92
ME15		1,093	1.39	663	1,045	0.61	0.96
ME16		1,079	1.37	658	1,040	0.61	0.96
ME17		1,026	1.30	652	1,031	0.64	1.00
ME18		1,023	1.30	641	1,015	0.63	0.99
MR3		787	1.00	477	744	0.61	0.95
average						0.61	0.96
ME19	1,465	1,318	1.31	841	1,246	0.64	0.95
ME20		1,308	1.30	838	1,243	0.64	0.95
ME21		1,294	1.29	836	1,241	0.65	0.96
ME22		1,285	1.28	834	1,239	0.65	0.96
ME23		1,251	1.25	831	1,235	0.66	0.99
ME24		1,242	1.24	824	1,228	0.66	0.99
MR4		1,004	1.00	622	955	0.62	0.95
average						0.65	0.96
global average						0.67	0.99

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[1] Corresponding author: Janaina Pena Soares de Oliveira. E-mail: janaina.pena@ifes.edu.br