SECOND ORDER ANALYSIS OF THREE DIMENSIONAL STEEL INDUSTRIAL BUILDING

Abstract

Second order effects were historically included by the effective length method (K concept). All the studies about that methodology have been developed in frame plane, with regular rectangular frames. The new way to include those effects is the use of second order analysis, direct analysis method or alternative simplified options. This methodology was included in ANSI AISC 360 in the 13.0 version and in the 14.0 version. As before, the studies already developed for DAM analysis are in plane. In this paper, the K concept is revisited by numerical analysis, and extended to the 3D space. Using models of symmetric and non-symmetric industrial steel structures in plane, 3D stability analysis were developed, and the results were compared with plane behavior. Several conclusions and recommendations were exposed, resulting from analyzed models. Keywords: second order analysis; steel structures; irregular 3D frames. RESUMO Os efeitos de segunda ordem foram inclusos historicamente pelo método do comprimento efetivo de flambagem (K). Todos as pesquisas sobre análise de segunda ordem têm sido desenvolvidas no plano e com pórticos regulares retangulares. As novas alternativas usam análise de segunda ordem pela análise direta e métodos simplificados. Essa metodologia foi incluída na norma Americana ANSI AISC 360 desde o ano 2005 e mantida na versão de 2010. Assim como com o conceito de comprimento efetivo, as pesquisas para análise direta de segunda ordem são quase todas em pórticos planos regulares. Neste artigo, o conceito de comprimento efetivo de flambagem é revisitado e estendido para o espaço 3D. Usando modelos não simétricos e tridimensionais de estruturas de aço industriais, análises de estabilidade elástica e de segunda ordem em 3D foram desenvolvidos e comparados com as pesquisas e seus resultados em pórticos planos. Destes estudos se obtém conclusões fundamentais para a análise tridimensional de estruturas de aço. Palavras Chave: análise de segunda ordem; estruturas de aço; pórticos tridimensionais irregulares.