Influência de ligações viga-coluna e coluna-base semirígidas no comportamento estático e dinâmico de pórticos metálicos

Abstract

Resumo: As ligações viga-coluna e coluna-base são usualmente assumidas como perfeitamente rígidas (engastadas) ou idealmente rotuladas em relação aos esforços solicitantes; contudo, experimentos demonstraram que o comportamento real das ligações é intermediário entre os extremos de perfeitamente rígidas e idealmente rotuladas, caracterizado como semirrígidez. Quando falamos de análise estrutural, tradicionalmente realiza-se uma análise linear elástica de primeira ordem, porém, uma análise inelástica de segunda ordem condiz com uma análise mais realista e melhor caracteriza o comportamento estrutural. O presente trabalho tem como objetivo verificar a influência das ligações semirrígidas ao variar a análise estrutural empregada (linear de primeira ordem e inelástica de segunda ordem); a influência da ligação metálica da estrutura; a influência da semirrígidez ao variar os modelos que descrevem a curva momento rotação das ligações; e por fim, a influência da semirrígidez nas ligações coluna-base da estrutura. Os resultados das análises apresentam influência significativa nos parâmetros analisados, como os deslocamentos, distribuição dos esforços internos e frequências de vibração da estrutura devido a consideração da semirrígidez nas ligações viga-coluna e coluna base, indicando a importância dos estudos e considerações da semirrígidez nas análises estruturais. O software NIDA - Non-linear Integrated Design and Analysis - foi utilizado para obtenção dos resultados.

Abstract: The beam-column and base-column connections are usually assumed to be perfectly rigid or ideally pinned in relation to the requesting efforts; however, experiments have demonstrated that connections are classified between the extremes of fully rigid connections and frictionless pinned connections, characterized as semi-rigidity behavior. When we speak of structural analysis, a linear first-order elastic analysis is traditionally performed, but a second-order inelastic analysis is consistent with a more realistic and better characterized structural behavior. The present paper has as objective to analyze the influence of the semi-rigid connections by varying the structural analysis used (linear of first order and inelastic of second order); the influence of the steel connection of the structure; the influence of semi-rigidity by different moment-rotation formulations that describe the connections; and finally, the influence of semi-rigidity on the column-base connections of the structure. The results of the analyzes show a significant influence on the analyzed parameters, such as the displacements, internal stress distribution and vibration frequencies of the structure due to the consideration of semi-rigidity in the beam-column and columns-base connections, indicating the importance of the studies and semi-rigidity considerations in the analyzes structures. NIDA software - Non-linear Integrated Design and Analysis - was used to obtain the results.