Estabilidade de vigas alveolares em situação de incêndio - Barboza, Gabriel de Freitas (2023)
Vigas alveolares são caracterizadas por furações no montante de alma, com isso, é possível utilizar as furações para passagem de dutos e tubulações, ainda, esse tipo de viga conta com um aumento de resistência à flexão, ao comparar-lá com a viga sólida de origem. Contudo, a descontinuidade no montante de alma modifica os modos de instabilidade e resistência da seção transversal da viga. Sendo assim, o presente trabalho realiza uma análise numérica em vigas alveolares, afim de entender o comportamento da seção transversal e modos de instabilidade, principalmente, o mecanismo de Vierendeel em vigas 6m de comprimento, variando o diâmetro do furo, altura da seção transversal e o espaçamento entre as furações, ainda, avalia-se o efeito de dois tipos de carregamento, distribuído e pontual, bem como, a influência da temperatura na resistência da viga alveolar, para tal, são analisadas vigas com temperaturas de 400 C e 700 C. São realizadas 810 análises numéricas utilizando o software Ansys Workbench, contabilizando imperfeições geométricas, de material e tensões residuais, os resultados foram comparados com as metodologias de verificação de segurança ao mecanismo de Vierendeel, descritas no Eurocode 3 [1] e por Panedpojaman, Thepchatri e Limkatanyu [2]. Desse modo, avaliou-se que as verificações de segurança conseguem prever o comportamento do modo de instabilidade com maior precisão à medida em que o Tê diminui, porém, o Eurocode 3 [1] apresenta um comportamento mais conservativo para esses casos. Para grandes Tês as metodologias não garantem segurança às amostras estudadas, além de vigas que apresentam interação entre o mecanismo de Vierendeel e encurvadura do montante da alma, assim, colapsando dentro da área de segurança. Constatou-se que o mecanismo de Vierendeel é mais sensível ao esforço de corte, com isso, vigas sob carregamento distribuído apresentaram instabilidade nos furos mais próximos ao apoio, já o carregamento pontual o colapso se deu nos furos adjacentes ao ponto de aplicação da carga. Temperaturas elevadas não alteraram os modos de colapso das vigas estudadas, porém, as equações de segurança ao mecanismo de Vierendeel tiveram os seus desempenhos reduzidos, especialmente, para temperaturas de 400 C.