Elementos estruturais metálicos de inércia variável

Abstract

A presente dissertação tem como principal objetivo a elaboração de metodologias precisas e simplificadas para verificação da segurança de elementos estruturais metálicos de inércia variável, tanto à temperatura normal como em situação de incêndio. Os elementos estruturais metálicos de inércia variável podem ser constituídos por perfis soldados ou por perfis laminados a quente sujeitos a processos de corte, de forma a obter-se a geometria pretendida. Este tipo de elementos, geralmente com secção transversal de classe 4 (com maior apetência para fenómenos de encurvadura local), oferecem inúmeras vantagens, das quais se destaca uma maior utilização racional de material evitando desperdícios desnecessários não colocando em causa a estabilidade estrutural, promovendo uma ótima relação de custo/benefício. A grande intensidade dos esforços que atuam numa determinada secção de um elemento estrutural, a variação da mesma ao longo da diretriz e a necessidade de vencer grandes vãos tem fomentado a adoção deste tipo de elementos, maioritariamente em edifícios industriais e comerciais. Com o auxílio do programa de elementos finitos SAP2000, é efetuada uma análise de segunda ordem a um caso de estudo de uma nave industrial. Esta análise permite assegurar a estabilidade no plano dos elementos estruturais, evitando a sua verificação de acordo com as fórmulas de dimensionamento previstas no Eurocódigo 3. Quanto à verificação da segurança das secções transversais e dos elementos fora do seu plano são utilizados, respetivamente, os métodos expressos no Eurocódigo 3 e outras metodologias existentes que complementam o Método Geral referido no Eurocódigo. Por fim, a estrutura porticada em estudo é avaliada analiticamente quando sujeita a temperatura normal e a temperatura elevada e são comparados os resultados com os obtidos numa análise realizada com modelos avançados de cálculo para a análise estrutural aplicando o programa SAFIR.