MODELAGEM COMPUTACIONAL APLICADA À FLAMBAGEM ELÁSTICA DE COLUNAS PERFURADAS

Abstract

Elementos longos e esbeltos sujeitos a uma força axial de compressão são chamados de colunas e a deflexão lateral que sofrem é chamada de flambagem elástica. Em geral a flambagem leva a uma falha abrupta da estrutura. A carga axial máxima que uma coluna pode suportar antes de ocorrer a flambagem é chamada de carga crítica e qualquer carga adicional provocará flambagem na coluna. O objetivo desse trabalho foi avaliar numericamente a influência da retirada de 15% do volume de uma coluna em sua carga crítica de flambagem. Para isso, perfurações circulares, distribuídas em diferentes arranjos foram consideradas. Como essa coluna é um perfil metálico S610×149, as perfurações foram realizadas em sua alma. Os valores de carga crítica obtidos numericamente foram comparados com a carga crítica do perfil sem perfurações. O software ANSYS, que é baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF), foi adotado para as simulações numéricas, empregando o elemento SHELL93. A coluna foi considerada engastada-livre e birrotulada. O modelo computacional foi devidamente verificado, apresentando diferenças inferiores a 5% quando comparado às soluções analíticas. Os resultados obtidos para os casos estudados mostraram que a carga crítica para uma coluna perfurada não foi afetada de maneira significativa, indicando a possibilidade de redução de peso total da estrutura, sem redução em sua capacidade de carga.