Estabilidade de cantoneiras de aço formadas a frio submetidas à compressão

Abstract

O objetivo desse trabalho é examinar a estabilidade e resistência de cantoneiras submetidas à compressão centrada por meio de (i) análise numérica, (ii) análise experimental, (iii) clássico método das larguras efetivas e (iv) recente método da resistência direta (MRD), em que as cantoneiras não são relacionadas como perfis pré-qualificados. A análise de estabilidade elástica das cantoneiras formadas frio é conduzida, inicialmente, por meio do método das faixas finitas, com o intuito de mostrar que o modo coincidente local-chapa/global-torsional é, realmente, importante, quando múltiplas meias-ondas são consideradas ao longo do comprimento da barra. Resultados de análise experimental são detalhados e utilizados para avaliar os procedimentos de cálculo atualmente em vigor. Tais resultados indicam que, no cálculo da força normal resistente, ignorar o modo local/torsional como um modo global e considerá-lo somente como um modo local pode resultar em uma decisão contra a segurança em algumas circunstâncias.The objective of this paper is to examine the stability and strength of concentrically loaded cold-formed steel angles as determined by (i) numerical methods, (ii) experiment, (iii) effective width and (iv) Direct Strength based design methods, in which angles are not pre-qualified sections. The elastic stability of cold-formed steel angle columns is examined primarily with the finite strip method to show that the coincident local-plate/global-torsion mode has some important behavior when multiple buckling half-wavelengths are considered along the length. A series of tests on single and double angles are detailed and the results used to examine existing design methods. The results indicate that the design practice of ignoring local/torsion buckling as a global mode and only considering it as a local mode may not be conservative in some circumstances.