SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO COMPORTAMENTO ESTRUTURAL DE VIGAS CASTELADAS DE AÇO COM ÊNFASE NA FLAMBAGEM DO MONTANTE DE ALMA

Resumen

Este trabalho apresenta um estudo numérico sobre o comportamento de vigas casteladas fabricadas a partir de perfis laminados, com ênfase na instabilidade do montante de alma. As análises foram realizadas utilizando um modelo de elementos finitos, desenvolvido com o software ABAQUS, validado com resultados de quatro programas experimentais. O modelo considera a influência de tensões residuais e imperfeições iniciais e inclui análise de instabilidade e análise não linear material e geométrica, simulando o comportamento da viga durante todo o carregamento, inclusive na fase pós-flambagem. Foram modeladas e analisadas algumas séries de vigas casteladas, formadas a partir de perfis brasileiros, variando-se alguns parâmetros geométricos e de carregamento. Os resultados obtidos demonstram aspectos importantes do comportamento estrutural relacionados a diferentes padrões geométricos de vigas casteladas, considerando a variação da esbeltez da alma do perfil e a presença de chapa expansora. Palavras-chave: vigas casteladas, simulação numérica, método dos elementos finitos, flambagem do montante de alma. ABSTRACT This paper presents a numerical study on the behavior of castellated beams made from hot rolled I-sections, emphasizing the instability of the web-post. The analyses were performed using a finite element model, developed with ABAQUS software, validated with results of four experimental programs. The model considers the influence of residual stresses and initial imperfections and includes instability analysis and nonlinear geometric and material analysis, simulating the behavior of the beam throughout the loading, including post-buckling stage. Some series of castellated beams formed from Brazilian steel sections were modeled and evaluated varying some geometric and loading parameters. The results demonstrate important aspects of structural behavior related to different geometric patterns of castellated beams, considering the variation of the web slenderness and the presence of spacer plate. Keywords: castellated beams, numerical simulation, finite element method, web-post buckling.