Vibrações e Estabilidade de Barras Esbeltas de Seção Aberta

Júlio Coaquira¹; Paulo Gonçalves¹; Eulher Carvalho²

¹ PUC-Rio; ² IFG, Goiás

doi:10.20906/CPS/CILAMCE2015-0657

Resumo

Elementos estruturais de paredes finas com seções abertas são comuns em estruturas metálicas, e, cada vez com mais frequência em estruturas projetadas com novos materiais, sendo as seções em I, L, C e T usuais na prática de engenharia. As vigas de parede fina têm em geral uma boa resistência à flexão em relação ao eixo de maior inércia, mas uma baixa rigidez à flexão em relação ao eixo de menor inércia e uma baixa rigidez a torção. Estes elementos apresentam em geral uma instabilidade que leva a um acoplamento de flexo-torção. Os mesmo acontecendo com os modos de vibração. Muitas destas estruturas trabalham em um regime não linear, e uma formulação não linear que leve em conta grandes deslocamentos e os acoplamentos inerentes é necessária. Neste trabalho adota-se um modelo não linear para vigas de seção aberta e paredes finas, considerando grandes deslocamentos, os efeitos de encurtamento e acoplamentos em flexão e torção. Um estudo das frequências naturais, das cargas críticas e da relação frequência-carga axial é apresentado para diversos perfis, considerando diversas condições de contorno. Com base nestes resultados, faz-se um estudo do comportamento dinâmico não linear destes perfis destacando o efeito do acoplamento não linear na região de ressonância e sua influência na estabilidade dinâmica da estrutura.

Palavras-chave: Vibrações; Estabilidade; Flexo-torção; Perfis de seção aberta