Carga concentrada em perfis

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Mecánica Computacional Vol XXIX, págs. 7481-7502 (artículo completo) Eduardo Dvorkin, Marcela Goldschmit, Mario Storti (Eds.) Buenos Aires, Argentina, 15-18 Noviembre 2010

EFEITOS DE CARGAS LOCALIZADAS EM TRILHOS DE VIGAS DE ROLAMENTO COM ALMA SENOIDAL
Gílson Queiroz, Sandra Pietrani Alpino Silva
Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais, Avenida Antônio Carlos, 6627,Campus Universitário Pampulha, Belo Horizonte, Brasil, alpinosilva@terra.com.br

Palavras-Chave: Perfis com Alma Senoidal
Resumo. Com os avanços da engenharia estrutural e as diversas vantagens que os perfis de alma senoidal vêm apresentando, dentre elas a economia de material e a possibilidade de fabricação em grande escala e com baixo custo, acredita-se em um aumento de utilização e deinvestimentos na produção desses perfis em todo o mundo. A utilização viável de tais perfis resulta no interesse por maior conhecimento de seu desempenho em diversas situações de carregamentos, gerando assim a necessidade de mais pesquisas e publicações que complementem as já existentes. Este artigo apresenta um estudo de perfis de alma senoidal usados como vigas de rolamento, sob o efeito de cargaslocalizadas sobre trilhos. O estudo tem grande importância, pois esse tipo de aplicação ainda não está consolidado. Foram realizadas 192 análises numéricas parametrizadas por meio de modelos de elementos finitos, utilizando-se o programa ANSYS 10.0. Os valores dos parâmetros estabelecidos estão dentro dos limites dos perfis senoidais fabricados no Brasil. Os modelos permitem determinar os efeitoscausados no perfil por uma carga localizada sobre um determinado trilho e a interação dessa carga com a força cortante. Os resultados foram utilizados para propor procedimentos de determinação da resistência a cargas localizadas e da interação entre essas cargas e a força cortante. Tais procedimentos foram baseados em ajuste de curvas aos resultados numéricos de todas as análises.

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G. QUEIROZ, S. PIETRANI ALPINO SILVA

1 INTRODUÇÃO As corrugações nas almas das vigas de almas senoidais fornecem grande rigidez lateral aumentando consideravelmente a resistência ao cisalhamento, podendo esta atingir a resistência plástica. Assim permitem-se alturas maiores com relação altura/espessura bemsuperior às dos perfis de alma plana. Com essas características, são muitas as vantagens do perfil de alma corrugada. Algumas delas são citadas a seguir: * Permite vencer grandes vãos, reduzindo o número de pilares da obra; * Menor peso próprio da estrutura; * Boa resistência à fadiga, com a ausência dos enrijecedores transversais, soldados nas vigas; * Baixo custo de fabricação se comparado com asvigas treliçadas, também capazes de vencer grandes vãos com baixo peso, porém com maior mão de obra. No Brasil, desde 2005, apenas a empresa Codeme Engenharia fabrica o perfil de alma senoidal. São diversas as aplicações desses perfis para a empresa, que devido ao excelente comportamento mecânico e à elevada eficiência estrutural e produtiva deste perfil, além de galpões comerciais, sistemas decobertura, edifícios industriais, vem investindo e aplicando também estes perfis em vigas de rolamentos e vigas mistas para pisos. A fabricação automatizada possibilita a produção em grande escala e com baixo custo, tornando-se assim viável a utilização de tais perfis em diversas obras. O presente trabalho visa a utilização de perfis de alma senoidal como vigas de rolamento, que são sujeitas a forçaslocalizadas móveis. 2 ANÁLISE NUMÉRICA Para estudar o comportamento das vigas de almas senoidais como vigas de rolamento, sujeitas a forças localizadas sobre trilhos, realiza-se análise parametrizada por meio de modelos de elementos finitos. Para que os modelos representem adequadamente as vigas e trilhos e suas propriedades, eles são discretizados no programa ANSYS 10.0, utilizando-se o...
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