Documento | Mestrado |
Área | Estruturas Metálicas |
Data da defesa | 14/09/2001 |
Autor | ANTUNES, Maurício Carmo |
Orientador | SÁLES, José Jairo de |
Português | |
Título | Comprimento efetivo de colunas de aço em pórticos deslocáveis |
Resumo
Dentro da prática de verificação e projeto de estruturas metálicas, o cálculo de
instabilidade exerce papel importante, já que o aço, por sua elevada resistência, incentiva o
uso de colunas significativamente esbeltas. É comum na verificação da instabilidade de
pórticos metálicos de andares múltiplos a utilização do conhecido fator K, que define, para a
coluna, um comprimento efetivo. Tal fator é usualmente obtido em ábacos construídos a
partir de duas hipóteses distintas para o mecanismo de instabilidade: a de flambagem por
deslocamento lateral do andar e a de flambagem com esse deslocamento impedido. Essa
divisão, e os modelos usualmente utilizados para tratá-la, se mostram incompletos para o
caso de pórticos que se distanciem das hipóteses simplificadoras adotadas, e podem induzir a
confusões e mal-entendido no uso do fator K.
Neste trabalho, serão mostrados modelos alternativos para a determinação desse
fator, buscando-se maior generalidade, assim como tentativas de esclarecer algumas
possíveis ambigüidades no seu uso; além disso, esses modelos serão aplicados a alguns
exemplos particulares. Como complemento ao trabalho, foi criado um programa de
computador para determinar deslocamentos e esforços em segunda ordem para esse tipo de
edificação, assim como ábacos alternativos. Os resultados obtidos nos exemplos serão
contrastados com os fornecidos pelo programa e pelos ábacos.
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Palavras-chave | Comprimento efetivo de flambagem. Efeitos de segunda ordem. Instabilidade de estruturas |
English | |
Title | Effective length for steel columns of plane un-braced frames. |
Abstract
In the practice of analysis and design of steel structures, instability
calculations is a very important feature, since steel, for its high strength, motivates
the use of significantly slender columns. It is usual in the analysis of multi-storey
steel plane frames, the use of the K factor, that defines, for a column, an effective
length. Such factor is usually obtained from nomograms, based on two different
hypothesis for the instability mode: one with a side-way mode and the other with no
lateral displacements. That division, and the models usually used to deal with, are
incomplete to treat frames for which behaviour go away from the adopted hypothesis
and simplifications, and they can induce to confusions and misunderstanding in the
use of the K factor.
In this work, alternative models will be shown for the determination of the K
factor, looking for a larger generality, as well as attempting to clear ambiguities in its
use; a series of examples will be then presented as applications of the models. As a
complement, a computer program was created to determine first and second order
nodal displacements and member forces, as well alternative nomograms; the results
obtained from the models will be contrasted with those obtained from the program
and the nomograms.
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Keywords | Effective length. Second order analysis. Structural instability |