Estudo do comportamento de colunas de sistemas de armazenagem considerando o fechamento intermitente da seção transversal.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Starlino, Juliane Aparecida Braz
Orientador(a): Sarmanho, Arlene Maria Cunha, Alves, Vinicius Nicchio
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Construção metálica
Construção metálica - rack
Construção metálica - perfil formado a frio
Colunas metálicas
Link de acesso: http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/16760
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Starlino, Juliane Aparecida BrazSarmanho, Arlene Maria CunhaAlves, Vinicius NicchioMesacasa Junior, Enio CarlosNeiva, Luiz Henrique de AlmeidaSarmanho, Arlene Maria CunhaAlves, Vinicius Nicchio2023-06-12T20:54:17Z2023-06-12T20:54:17Z2023STARLINO, Juliane Aparecida Braz. Estudo do comportamento de colunas de sistemas de armazenagem considerando o fechamento intermitente da seção transversal. 2023. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/16760Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.Os sistemas de armazenagem industrial são estruturas que permitem estocar e organizar de forma fácil matérias primas e produtos manufaturados. São compostos por elementos metálicos, em sua maioria em perfis formados a frio. Dentre as seções utilizadas na fabricação das colunas dos sistemas, a seção tipo rack é uma das mais utilizadas, pois sua forma permite a fixação de outros elementos, facilitado a montagem. Por possuir paredes de espessura reduzida e alcançar grandes comprimentos, as colunas dos sistemas de armazenagem estão suscetíveis a diferentes fenômenos de instabilidade, tais como flambagem local, distorcional e global. O presente trabalho tem como objetivo analisar o comportamento de colunas em perfil formado a frio de seção rack com perfurações considerando o travamento da abertura da seção transversal posicionado de forma intermitente ao longo da coluna. Esse travamento interfere no desenvolvimento dos modos de instabilidade distorcional e global, bem como na capacidade resistente das colunas. Foram analisadas colunas sob carregamento centrado, de espessura 2,00 mm, larguras de alma 80 mm, 90 mm e 100 mm, e comprimento de 100 mm a 3000 mm variando a cada 50 mm. Inicialmente foi desenvolvido um modelo de elementos finitos, via ANSYS, validado pela comparação das forças axiais de flambagem com as obtidas da Teoria Generalizada de Vigas, via GBTUL. Com os resultados foi definida a posição dos travamentos considerando o comprimento para a força axial mínima de flambagem distorcional e considerando também o início do modo. Posteriormente foi realizada a análise e comparação de forças axiais de flambagem para colunas com e sem travamentos, seguida da análise não-linear, para determinação das forças resistentes. Nessa análise não-linear são introduzidas as imperfeições geométricas por meio da atualização da geometria segundo a configuração deformada do primeiro modo de instabilidade obtida na análise linear. As forças resistentes são comparadas entre si, a fim de verificar a influência dos travamentos nas colunas. Por fim foi realizada a análise teórica de colunas utilizando adaptações da norma brasileira NBR 14762:2010, para a consideração das perfurações existentes nas colunas. Esta análise verificou a viabilidade das equações já existentes, considerando uma metodologia para a realização do cálculo da força resistente das colunas que apresentem fechamento intermitente da seção transversal. Os travamentos aumentam tanto as forças axiais de flambagem quanto a resistência das colunas, uma vez que as enrijece e as torna menos suscetíveis aos modos distorcional e de flexo-torção. O dimensionamento pela norma considerando adaptação da área da seção mostrou-se adequado e fornece valores conservadores se comparado ao resultado numérico.Industrial storage systems are structures to store and organize raw materials and manufactured products. They are composed of steel elements, mostly in cold-formed profiles. Among the sections used in the manufacture of system columns, the rack section is one of the most used, as its shape allows the attachment of other elements, facilitating assembly. Due to the thin walls and long lengths, the columns of storage systems are susceptible to different phenomena of instability, such as local, distortional and global buckling. The present work aims to analyze the behavior of columns in cold-formed profile of rack section with perforations considering the locking of the opening of the cross-section positioned intermittently along the column. This locking interferes with the development of distortional and global instability modes, as well as with the resistance capacity of the columns. Columns were analyzed under centered loading, with a thickness of 2.00 mm, web widths of 80 mm, 90 mm and 100 mm, and lengths from 100 mm to 3000 mm varying every 50 mm. Initially, a finite element model was developed, via ANSYS, validated by comparing the axial buckling forces with those obtained from the Generalized Beam Theory, via GBTUL. With the results, the position of the locks was defined considering the length for the minimum axial force of distortional buckling and the beginning of the mode. Subsequently, the analysis and comparison of axial buckling forces for columns with and without locks was carried out, followed by non-linear analysis, to determine the resistant forces. In this non-linear analysis, geometric imperfections are introduced by updating the geometry according to the deformed configuration of the first instability mode obtained in the linear analysis. The resistant forces are compared to each other to verify the influence of the locks on the columns. Finally, a theoretical analysis of columns was performed using adaptations of the Brazilian standard, NBR 14762:2010, for the consideration of existing perforations in the columns. This analysis verified the viability of the existing equations, considering a methodology for calculating the resistant force of columns that present intermittent closure of the cross section. Locking increases both the axial buckling forces and the resistance of the columns, as it stiffens them and makes them less susceptible to distortional and flexortorsion modes. The design according to the standard considering adaptation of the section area proved to be adequate and provides conservative values when compared to the numerical result.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 05/06/2023 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessConstrução metálicaConstrução metálica - rackConstrução metálica - perfil formado a frioColunas metálicasEstudo do comportamento de colunas de sistemas de armazenagem considerando o fechamento intermitente da seção transversal.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPORIGINALDISSERTAÇÃO_EstudoComportamentoColunas.pdfDISSERTAÇÃO_EstudoComportamentoColunas.pdfapplication/pdf4376615https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/84f8288d-bf07-49ca-9743-f26135093c86/download3fbf3e86ca191bfddbb03ac160e59625MD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/ad50171e-c64f-4cc2-8809-39ab7f0cb31e/download9868ccc48a14c8d591352b6eaf7f6239MD52falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/f5e2ec38-0514-4289-8d20-02de37a300c5/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILDISSERTAÇÃO_EstudoComportamentoColunas.pdf.jpgDISSERTAÇÃO_EstudoComportamentoColunas.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4150https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/b0c17b53-c338-4fa8-b68e-0a258812b964/download053d9f4a102b64de49e8ca4a7bf2abbcMD54falseAnonymousREADTEXTDISSERTAÇÃO_EstudoComportamentoColunas.pdf.txtDISSERTAÇÃO_EstudoComportamentoColunas.pdf.txtExtracted texttext/plain102208https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/4c3a6b47-6e30-45e9-9575-5eb4c8a2e760/download97bc99d44ad1325799f0db3016a3fb27MD55falseAnonymousREAD123456789/167602025-02-08 21:56:04.515http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/abertoopen.accessoai:repositorio.ufop.br:123456789/16760https://www.repositorio.ufop.brRepositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332025-02-09T00:56:04Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)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