Análise de sistemas treliçados com barras de extremidades achatadas enrijecidas.

Abstract

Este trabalho apresenta estudos numéricos, experimentais e teóricos do comportamento de uma treliça tubular plana em que o sistema de ligação utiliza chapas de ligação soldadas aos banzos, na qual as diagonais possuem extremidades achatadas. Propõe-se um achatamento diferenciado que é caracterizado por uma geometria não plana, com a criação de enrijecedores nos bordos laterais das extremidades achatadas, chamado no presente trabalho de achatamento enrijecido. A análise numérica via elementos finitos foi desenvolvida em duas etapas por meio do software ANSYS. Inicialmente foi realizado um estudo numérico do nó de ligação, que direcionou a modelagem da treliça plana, definindo-se assim a geometria do protótipo experimental. O programa experimental foi composto pelos ensaios de duas treliças planas idênticas. Os dois ensaios indicaram a falha estrutural por flambagem das diagonais comprimidas mais solicitadas. Obteve-se boa correlação entre os resultados numéricos e experimentais, comprovando a eficiência do modelo numérico para representar o comportamento real da treliça. Os resultados numéricos e experimentais foram então comparados a resultados teóricos, considerando-se a análise do efeito da excentricidade da carga de compressão axial aplicada na diagonal com extremidades achatadas enrijecidas. A boa correlação entre os resultados obtidos possibilitou uma adequação na formulação existente para o dimensionamento de barras comprimidas, observando-se uma redução de 60% na resistência à compressão da diagonal com extremidades achatadas enrijecidas estudada. Apesar da redução da capacidade resistente observada, deve-se tirar partido das vantagens oferecidas pelo sistema de ligação que envolve diagonais tubulares com o achatamento enrijecido proposto, como a redução de custos com fabricação e transporte e montagem prática e rápida.