Análise numérica do comportamento de madres enformadas a frio

Abstract

A presente dissertação apresenta um estudo numérico do comportamento de madres enformadas a frio, o sistema MadreMax. Este tipo de estudo é de grande importância devido ao aumento da utilização de estruturas de aço enformadas a frio, conciliando a inovação com a validação de um sistema em ampla expansão. O sistema inovador de madres, designadas comercialmente por MadreMax, foi desenvolvido pelo Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Aveiro para a empresa Constálica. Com o objectivo de verificar e validar a resistência mecânica dos perfis enformados a frio MadreMax, foi feita uma modelação numérica do seu comportamento, dando particular atenção à encurvadura dos seus banzos livres e ao comportamento dos reforços utilizados para aumentar a capacidade resistente das mesmas. Na modelação numérica utilizou-se o programa GID para obtenção da malha numérica e o programa de elementos finitos material e geometricamente não-linear SAFIR para análise ao comportamento mecânico, desenvolvido na Universidade de Liége, na Bélgica. Efectuaram-se várias análises numéricas para calibração dos modelos propostos, com recurso aos resultados dos ensaios experimentais realizados aos perfis enformados a frio MadreMax. Os resultados numéricos foram comparados com resultados de ensaios experimentais e com resultados analíticos. Finalmente, são referidos alguns aspectos do comportamento dos perfis enformados a frio MadreMax que deverão ser tidos em consideração em futuros trabalhos neste campo de secções Ómega MadreMax.

ABSTRACT: This thesis presents a numerical study of the behavior of cold formed purlings, the MadreMax system. This type of study has a great importance due the increasing of the use of cold formed steel structures, combining innovation with the validation of a wide expansion system. The innovative system of purling, commercially called MadreMax, was developed by the department of civil Engineering at the University of Aveiro to Constálica SA. To verify and validate the mechanical strength of the cold formed sections MadreMax, a numeric model of their behavior has been used giving particularly attention to the lateral buckling of their free flanges and to the behavior of the reinforcements used to increase the mechanical resistance. In the numeric modeling, the GID program was used, to obtain the numerical mesh and the nonlinear finite element program SAFIR for the mechanical behavior evaluation, developed in the University of Liége in Belgium. Several numeric tests for the models calibration were made, using experimental test results, made to the cold formed sections MadreMax. The numeric results were compared against the experimental results and the analytical results. Finally, are referred some aspects of the cold formed sections behavior, so called MadreMax to consider in future works.