Estudo paramétrico e analítico de vigas celulares em aço de alta resistência

• Processo: 24/12417-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 30 de outubro de 2024
• Data de Término da vigência: 27 de fevereiro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
• Pesquisador responsável: Silvana de Nardin
• Beneficiário: Vítor Augusto Pazin
• Supervisor: Konstantinos Tsavdaridis
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: City University London, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 23/12901-4 - Comportamento e capacidade resistente de vigas celulares em aço de alta resistência, BP.MS
• Assunto(s): Aço de alta resistência Estruturas de aço
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cellular beams | Failure modes | High-strength steel | Lateral-torsional buckling | numerical modeling | Estruturas de Aço

Resumo

As vigas celulares de aço apresentam aberturas circulares sequenciais na alma, resultando em elementos estruturais com propriedades superiores, como maiores relações de rigidez à flexão em relação ao peso, grandes vãos e integração de serviços. No Brasil, os estudos sobre vigas celulares são escassos e apenas recentes; mundialmente, os estudos desse tipo de vigas têm se limitado amplamente a aços de resistência comum. No entanto, o uso de aço de alta resistência (AAR) com limite de escoamento superior a 460 MPa em vigas celulares é um tópico inexplorado e intrigante. O uso de aço de alta resistência adiciona aspectos sustentáveis devido à redução da pegada de carbono (menos material utilizado), menos desperdício e consumo de aço, e demanda energética durante o processo de fabricação. Embora o uso de aço de alta resistência em vigas celulares seja pioneiro do ponto de vista estrutural e de sustentabilidade, a norma ABNT NBR 8800 (2008) não as considera, nem considera vigas celulares com propriedades normais. Os Eurocódigos EN 1993-1-1 (2022) e EN 1993-1-13 (2024) abordam, respectivamente, o aço de alta resistência e o projeto de vigas celulares, mas não em conjunto. O presente projeto de pesquisa visa avaliar o comportamento e a capacidade de resistência de vigas celulares em aço de alta resistência em uma configuração simplesmente apoiada, com o objetivo de investigar a influência da variação da resistência do aço e dos parâmetros geométricos nos modos de falha e no comportamento estrutural. Para isso, será utilizada a modelagem numérica através do software ABAQUS®. A representatividade dos modelos numéricos foi previamente validada e apresentou excelentes resultados. Com base nos resultados do estudo paramétrico, pretendemos determinar o impacto das variações na resistência do aço e nos parâmetros geométricos na capacidade de carga e no comportamento geral das vigas celulares. Além disso, será avaliada a adequação dos modelos EN 1993-1-13 (2024) para vigas celulares em aço de alta resistência.