Avaliação do momento fletor resistente à flambagem lateral com torção de vigas casteladas com diferentes modelos de reforço longitudinal

Abstract

Resumo: Um dos setores que mais consomem aço é o da Construção Civil. A partir de 2002, as usinas siderúrgicas ampliaram sua linha de produtos no Brasil com o lançamento dos perfis estruturais laminados de abas paralelas. As vigas casteladas podem ser fabricadas a partir desses perfis, cortando-se a alma e ressoldando-a. Tal processo, muitas vezes é oneroso, contudo os avanços tecnológicos em processos de corte e solda de aços estruturais propiciaram um aumento na viabilidade econômica desse modelo estrutural. Essas vigas, devido às aberturas na alma, podem sofrer diversos modos de colapso, dependendo do comprimento destravado, da dimensão dessas aberturas, da geometria da viga e das condições de contorno. Neste trabalho foi feita uma avaliação do momento fletor resistente à flambagem lateral com torção de vigas casteladas do tipo Litzka reforçadas longitudinalmente. Essas vigas foram analisadas com o método dos elementos finitos utilizando o programa ABAQUS/CAE versão 12-1. Foi desenvolvido um modelo numérico, considerando a não-linearidade física do material, as tensões residuais e as imperfeições iniciais do elemento estrutural. Os resultados das análises foram comparados com os momentos fletores críticos obtidos fazendo uso do método de cálculo da ABNT NBR 8800:2008 para vigas de alma cheia, adotando as propriedades geométricas do centro dos alvéolos. A partir dos resultados das análises, comparou-se o ganho de resistência obtido com a utilização dos reforços, alcançando um aumento entre 30% e 70% na capacidade resistente à flambagem lateral com torção, quando comparado com o perfil da série W original. Também foi realizada uma análise simplificada de viabilidade dos reforços, comparando as resistências obtidas com o uso dos perfis reforçados e perfis laminados de aproximadamente o mesmo peso