Resumo: Este trabalho apresenta uma formulação para a análise não linear de pórticos planos. Esta formulação é baseada no método das funções de estabilidade (rigidez). Estas funções são obtidas através da solução da equação diferencial que rege o problema de barras planas. Através destas funções, é possível determinar a matriz de rigidez da barra que leva em consideração os efeitos da não linearidade geométrica. O efeito da não linearidade física é introduzida na análise através do módulo tangente. Este módulo é obtido através de curvas que relacionam o estado de tensão na barra com a respectiva redução na capacidade portante (módulo tangente). Estas curvas são utilizadas para calcular o módulo tangente da barra de acordo com o estado de tensão que está atuando nela. Utilizando o método das funções de rigidez e as curvas citadas acima, um programa de computador foi desenvolvido para análise numérica não linear de pórticos planos. O principal objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um programa de dimensionamento de perfis metálicos no qual os efeitos de não linearidade geométrica e física pudessem ser levados em consideração no dimensionamento. Para tanto, as fórmulas de verificação à tração e à compressão da norma brasileira "NBR 8800" foram programadas e acopladas ao programa de análise estrutural citado anteriormente. Para que o dimensionamento pudesse ser feito automaticamente, foram criados bancos de dados de perfis de dupla cantoneira de abas iguais e perfis em "C". Quatro tipos de dimensionamento foram desenvolvidos: dimensionamento admitindo comportamento elasto-linear da estrutura; dimensionamento considerando o efeito de não linearidade física do material; dimensionamento considerando o efeito de não linearidade geométrica; e dimensionamento considerando o efeito de não linearidade geométrica e física do material atuando em conjunto. O objetivo principal destas análises é verificar se estes efeitos são capazes de modificar os perfis obtidos no dimensionamento elasto-linear comumente realizado na prática pelos calculistas Ver menos

Abstract: This work presents a formulation to consider the nonlinear effects in the structural ana/ysis of rigid plane frames. This formu/ation is based on the stability functions matrix method. The stability functions are obtained after solving the governing differential equations of the problem (assuming that strains are small and neglecting the axial deformation of the member). Utilizing these functions, it is possib/e to determine the matrix [Ks] that takes into account the geometric nonlinear effects. The material nonlinear effect is introduced in the analysis utilizing the tangent modu/us. Three types of curves are utilized to obtain the tangent modulus: the first is based on the Column Research Council (CRC) Curve; the second is based on the Load and Resistance Factor Design (LRFD) Curve and the last is based on the "NBR 8800 - Projeto e Execução de Estruturas de aço de Edifícios - Método dos Estados Limites" Curve (Brazilian Code of Steel Structures). In these curves, the tangent modulus depends on the stress acting in the cross sectional area of the member. Utilizing the concept of tangent modulus and the stability function method, a program was developed to perform numerical structural analysis of rigid plane frames. The main objective of this work is to develop a program that allows to design steel trusses. The material nonlinear effect and the geometric nonlinear effects were taken into consideration in the designo The equations of "NBR 8800" (Brazilian Code) were programmed to determine the tensile strength and compressive strength (flexural buckling) of the bars of the structure. These equations were introduced into the structural analysis program developed. A table of double ang/es with equal legs angles (structural shapes) and Channels structural shapes were introduced into the program ~oo.Therefore, the design of the steel trusses could be performed automatically by the programo Four types of designing were developed: in the first type, the structure was considered to remain completely elastíc (the nonlinear geometric effects are not considered); in the second, the material nonlinear effect was taken into consideration; in the third, just the nonlinear geometric effects were taken into consideration; and in the last, both types of effects were taken into accounts. The aim of these analyses is to verify if the introduction of these effects can modify the structural shapes obtained in the elastic designing that is commonly performed in practice by the designers Ver menos