DSM-BASED PREDICTION OF DISTORTIONAL FAILURE LOADS OF COLD-FORMED STEEL COLUMNS AT ELEVATED TEMPERATURES

Resumo

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.