Resistência segundo MRD de colunas de aço em perfil formado a frio sob modo de falha distorcional em altas temperaturas

Autor: Costa, Fernanda Cristina Moreira da Silva
Přispěvatelé: Camotim, Dinar Reis Zamith, Batista, Eduardo de Miranda, Varela, Wendell Diniz, Carvalho, Eliane Maria Lopes, Lima, Luciano Rodrigues Ornelas de, Landesmann, Alexandre
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFRJ
Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron:UFRJ
Popis: Submitted by Taís Silva (taismoreira001@gmail.com) on 2021-01-28T04:50:32Z No. of bitstreams: 1 FernandaCristinaMoreiraDaSilvaCosta.pdf: 3569956 bytes, checksum: 411a54bc98056b4b49475e42569bcfea (MD5) Approved for entry into archive by Moreno Barros (moreno@ct.ufrj.br) on 2021-04-05T01:05:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FernandaCristinaMoreiraDaSilvaCosta.pdf: 3569956 bytes, checksum: 411a54bc98056b4b49475e42569bcfea (MD5) Made available in DSpace on 2021-04-05T01:05:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FernandaCristinaMoreiraDaSilvaCosta.pdf: 3569956 bytes, checksum: 411a54bc98056b4b49475e42569bcfea (MD5) Previous issue date: 2019-09 O presente trabalho é dedicado à investigação numérica do comportamento estrutural e da resistência de colunas de aço em perfil formado a frio submetidas ao modo de falha distorcional sob altas temperaturas, considerando o Método da Resistência Direta (MRD) para efeitos de dimensionamento. Os resultados obtidos através de análises com elementos finitos de casca no programa ANSYS abrangem colunas com (i) dois tipos de condições de apoio (fixado e simplesmente apoiado), (ii) seção transversal em formato U enrijecido com diferentes dimensões (relação alma/mesa ~ 0.7, 1.0 e 1.4), (iii) diversos valores de tensão de escoamento em temperatura ambiente (esbeltez distorcional até ~ 3.5), (iv) imperfeições geométricas iniciais sob modo crítico distorcional com pequenas amplitudes, e (v) sujeitas a oito temperaturas uniformes (até 800 oC). As equações codificadas segundo o MRD mostram-se incapazes de estimar adequadamente a resistência última de colunas sob falha distorcional, em condições de incêndio. Para simular a dependência/relação das propriedades do aço com o efeito da temperatura, é aplicado o modelo prescrito na Parte 1.2 do Eurocode 3 (EC3-1.2) para aço formado a frio. As cargas últimas obtidas são usadas para avaliar como essa dependência do modelo constitutivo do aço com a temperatura influencia na qualidade das estimativas segundo as curvas de resistência distorcional do atual MRD. Finalmente, são desenvolvidas curvas modificadas para colunas fixadas e apoiadas, apresentando uma melhora significativa na performance do MRD quanto à previsão da resistência última de peças sob falha distorcional e temperaturas elevadas. This work is dedicated to investigate the structural behavior, strength and Direct Strength Method (DSM) design of cold-formed steel columns failing in distortional modes at elevated temperatures. The numerical results, obtained by means of ANSYS shell finite element analyses (SFEA), concern columns with (i) two end support conditions (fixed and pinned end supports), (ii) lipped channel cross-section shape with different dimensions (bw/bf equal ~ 0.7, 1.0 and 1.4), (iii) several room temperature yield stresses (distortional slenderness range up to ~ 3.5), (iv) critical-mode (distortional) initial geometrical imperfections with small amplitudes, and (v) subjected to eight uniform temperatures (up to 800 oC). It is shown that the currently codified DSM distortional design equations are unable to predict adequately failure loads under fire conditions. The temperature dependence of the steel material properties is simulated using the model prescribed in part 1.2 of Eurocode 3 (EC3-1.2) for cold-formed steel. The column failure load data obtained are used to appraise how the quality of the predictions provided by the existing DSM distortional strength curves is influenced by the temperature-dependent steel constitutive model. Finally, modified curves are developed for fixed and pinned end members, exhibiting a significant improvement of the DSM distortional design in estimating the ultimate strength of the CFS columns submitted to elevated temperatures.
Databáze: OpenAIRE
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