[en] DESIGN EQUATIONS FOR LOCAL BUCKLING OF CASTELLATED BEAMS SUBJECTED TO PURE BENDING

[pt] EQUAÇÕES DE PROJETO PARA FLAMBAGEM LOCAL DE VIGAS CASTELADAS SUJEITAS À FLEXÃO PURA

[pt] JULIA PITHAN DE OLIVEIRA

[pt] ESTABILIDADE ESTRUTURAL

[pt] FUROS

[pt] VIGAS CASTELADAS

[pt] MODELAGEM COMPUTACIONAL

[pt] FLAMBAGEM LOCAL

[en] STRUCTURAL STABILITY

[en] HOLES

[en] CASTELLATED BEAMS

[en] COMPUTATIONAL MODELING

[en] LOCAL INSTABILITY

[pt] A motivação para este trabalho é desenvolver equações simples, porém suficientemente precisas, que possam ser usadas para projetos de vigas casteladas submetidas à flexão pura, considerando a contribuição do conjunto mesa-alma na flambagem local do elemento. Métodos energéticos - Quociente Rayleigh - são adotados para determinar a equação da tensão crítica aproximada. Neste método, a energia de deformação e o trabalho externo são calculados assumindo uma forma de deflexão aproximada, cinemática admissível e contínua. Assim, a precisão do resultado depende da qualidade da forma de deflexão adotada. Estas funções de forma foram escolhidas com base nos resultados obtidos a partir de modelos numéricos criados usando o software ABAQUS e verificados com o software GBTUL, considerando para analise a interação completa entre a alma e a mesa. As expressões desenvolvidas foram baseadas em aproximações clássicas de estabilidade de placas, validadas com estudos paramétricos realizados com os softwares ABAQUS e GBTUL. Os resultados indicaram que a equação proposta pode efetivamente calcular a tensão crítica relativa a instabilidade local de vigas casteladas. A expressão validada e os limites associados são destinados a ser gerais dentro dos limites típicos das aplicações práticas.

[en] The motivation for this work is to develop a simple yet sufficiently accurate equation that can be used in the design of castellated beams subjected to pure bending, considering the contribution of the web-flange coupling effect in the local buckling. To accomplish this, an energy method - Rayleigh quotient - is adopted to determine the approximate critical stress equation. In this method, the strain energy and the potential work are calculated for an assumed approximate and kinematically admissible continuous deflected shape. Thus, the accuracy of the result is dependent on the quality of the assumed buckled shape. These shape functions were chosen based on the results obtained from numerical models created using ABAQUS software and verified with GBTUL, considering full interaction between web and flange. The developed closed-form expressions were based on classical plate stability approximations, validated with parametric studies performed using ABAQUS and GBTUL. The results indicate that the proposed equation can effectively calculate the critical stress of castellated beams due to local instability. The validated expression and its associated limits are intended to be general within the typical limits of practical applications.

ELISA DOMINGUEZ SOTELINO

DANIEL CARLOS TAISSUM CARDOSO

PAULO BATISTA GONCALVES

PEDRO COLMAR GONCALVES DA SILVA VELLASCO

ELISA DOMINGUEZ SOTELINO

DANIEL CARLOS TAISSUM CARDOSO

2019-02-06

2017-08-02

[pt] TEXTO

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INGLÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=36634@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=36634@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.36634