Estabilidade de colunas com seções enrijecidas em perfis de aço formados a frio

Abstract

Os perfis de aço formados a frio estão sujeitos a fenômenos de instabilidade, tanto local, quanto global, que influenciam na capacidade de carga do elemento comprimido. A utilização de enrijecedores pode aumentar a capacidade de carga e a eficiência desse elemento. Apresenta-se, nesse artigo, um estudo numérico de colunas de seções do tipo U enrijecido com enrijecedores intermediários na alma, submetidas à compressão axial. Os perfis adotados são seções comumente utilizadas como colunas (montantes) em sistemas construtivos industrializados constituídos de elementos metálicos pré-fabricados, conhecidos como Light Steel Frame. O estudo baseia-se em análises numéricas através do Método dos Elementos Finitos, onde são obtidos as cargas críticas e os respectivos modos de flambagem elástica das seções, através de análise linear, e são feitas avaliações do comportamento pós-flambagem das seções através de análise não-linear. Os comprimentos das colunas foram variados ao longo das séries analisadas, buscando-se identificar os fenômenos de instabilidade predominantes.Cold-formed steel sections are subject to instability phenomena, either local or global, which can influence the load capacity of compressed elements. The use of longitudinal stiffeners can provide increasing load capacity and element efficiency. This paper presents a numerical investigation of cold formed steel sections with web intermediate stiffeners, subjected to axial compression. The sections considered in this study are the channel ones commonly used as columns in residential Steel Framing Systems. The study is based on finite element method analysis, and the critical loads and respective elastic buckling modes are obtained through linear analysis. Non-linear inelastic analyses are conducted to obtain column ultimate-load capacity and to study its post-buckling behavior. Different column lengths were adopted throughout the analyses, to evaluate their behavior under the different types of local instability.