Comportamento de placas esbeltas de aço inoxidável a temperaturas elevadas

Abstract

O aço inoxidável possui várias características desejáveis num material estrutural. Embora inicialmente mais caras do que em aço carbono convencional, as estruturas em aço inoxidável podem ser competitivas. Os aços inoxidáveis austeníticos são geralmente os mais utilizados para aplicações estruturais, mas recentemente tem sido demonstrado algum interesse no uso de aços ferríticos e austeníticos-ferríticos (Duplex), devido a vantagens específicas, tais como a muito boa resistência ao desgaste e à corrosão dos duplex e a menor percentagem de níquel nos ferríticos, o que reduz seu preço. Relativamente à resistência estrutural ao fogo, para se ter uma boa compreensão da resistência global dos elementos estruturais é importante analisar a resistência da secção transversal, que é diretamente afetada pela ocorrência de instabilidades locais nas placas esbeltas que compõe a secção. Assim, este trabalho apresenta um estudo numérico sobre o comportamento de placas isoladas a temperaturas elevadas, correspondendo à alma (elemento interno) e banzos (elementos salientes) de secções I, comparando as capacidades de suporte de carga últimas obtidas numericamente com as obtidas através de fórmulas de cálculo (como as propostas pelo método das larguras efetivas do Eurocódigo 3). São analisados, com o programa de elementos finitos SAFIR, elementos salientes sujeitos à compressão e elementos internos sujeitos à compressão ou à flexão. Dado que as diferentes classes de aço inoxidável dos grupos austenítico, ferrítico e duplex exibem diferentes reduções da resistência mecânica a temperaturas elevadas, o foco deste estudo será a influência da classe de aço inoxidável nas previsões da resistência última de placas esbeltas.