Comparação de diferentes metodologias de cálculo para determinação de carga de colapso de estruturas metálicas formadas por perfis laminados e soldados

Abstract

A grande importância que estruturas metálicas adquiriram atualmente impulsiona estudos e cálculos sobre as mesmas. O dimensionamento adequado desse tipo de estrutura é fundamental, gerando ampla variedade de programas computacionais para esse fim. Mas é imprescindível que se utilizem metodologias confiáveis. O complexo sistema de transportadores de correia, usado tanto para minérios como cereais, chama à atenção por sua engenharia. As galerias, estruturas metálicas reticuladas que servem para suportar o transportador de correia, são o objeto de estudo deste trabalho. A estrutura foi analisada calculando-se as solicitações da mesma com modelos de diferentes níveis de complexidade. Também foi avaliada a carga de colapso de um dos elementos da estrutura empregando diferentes metodologias de cálculo: modelos numéricos, considerando a não linearidade física e geométrica, e dois modelos sugeridos pela ANBT NBR 8800:2008 – um, clássico, que utiliza somente cálculos analíticos, e outro, um método alternativo, que considera expressões da Norma e soluções numéricas. Os resultados obtidos nos dois aspectos analisados – verificação das tensões e cálculo da carga de colpaso – mostraram-se coerentes. As conclusões observadas para os estudos realizados estão descritas no trabalho.

The great importance that metal structures achieved today stimulates studies and calculations about them. Proper sizing of this type of structure is essential, which causes a wide variety of programs for this purpose. However, it is imperative to employ reliable methods. The complex system of belt conveyors, used for both ores and grains, attracts attention for its engineering. Galleries, reticulated metal structures that serve to support belt conveyor, are target of present study. The structure was analyzed calculating its requests by models with different levels complexity. It was also analyzed the collapse load of one of the structure elements using different methods of calculation: numerical models, considering material and geometric nonlinearity, and two models suggested by ABNT NBR 8800:2008 – one, classic, that uses only analytic calculations, and other, an alternative method, that considers Standard expressions and numerical solutions. Results obtained for the two aspects – verification of stresses and load collapse calculation – shown to be consistent. Finally, conclusions observed for performed studies are described in the work.