Analysis of the distortional buckling mode of perforated elements using the direct strength method.

Este trabalho apresenta um estudo te?rico e num?rico da influ?ncia de perfura??es no comportamento e capacidade resistente de pilares em perfis formados a frio submetidos a compress?o. Pilares com diferentes se??es transversais e perfura??es foram avaliados numericamente via ANSYS e GBTul, com ?nfase no modo de instabilidade distorcional. As for?as ?ltimas da an?lise num?rica foram comparadas ?s equa??es do M?todo da Resist?ncia Direta (MRD) da ABNT NBR 14762:2010. Finalmente, foram propostas adequa??es ?s equa??es do MRD para possibilitar o dimensionamento de pilares que apresentam se??es com a tipologia de perfura??es estudadas.This work presents a theoretical and numerical study on the influence of perforations on the behavior and strength of cold?formed steel columns subjected to compression. Members of different cross?sections and perforations were evaluated numerically via ANSYS and GBTul, with emphasis on distortional buckling mode. The ultimate loads of the numerical analysis were compared to the Direct Strength Method (DSM) equations of ABNT NBR 14762:2010. Finally, changes were proposed in the DSM equations so it is possible calculate the predicted compressive strengths of columns with perforated cross?sections studied

An?lise da aplica??o do m?todo da resist?ncia direta a perfis formados a frio com perfura??es submetidos ? compress?o.

Programa de P?s-Gradua??o em Constru??o Met?lica. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.Os perfis de a?o formados a frio s?o amplamente utilizados na constru??o civil devido ? facilidade na conforma??o das chapas, ao grande n?mero de fornecedores e ? variedades das se??es transversais ofertadas. As se??es rack utilizadas nas colunas dos sistemas de armazenagem industrial possuem perfura??es para instala??es de vigas e contraventamentos que modificam o comportamento e a resist?ncia da estrutura dificultando o dimensionamento, uma vez que os m?todos de dimensionamento previstos na norma brasileira n?o consideram as perfura??es. O objetivo deste trabalho ? utilizar um modelo num?rico para determinar a for?a axial de compress?o resistente de uma coluna constitu?da por perfis formados a frio com perfura??es e, avaliar a viabilidade da adapta??o dos procedimentos normativos para a determina??o da for?a axial de compress?o resistente sob o aspecto da flambagem distorcional. O trabalho visa contribuir na adapta??o do m?todo da resist?ncia direta, previsto no anexo C da NBR 14762:2010, para perfis com perfura??es. Para isto, realizou-se estudo num?rico em elementos finitos atrav?s do programa ANSYS em colunas sem perfura??es submetidas ? compress?o centrada. Os resultados foram comparados ?s prescri??es normativas segundo o M?todo da Resist?ncia Direta para valida??o do modelo. Em seguida, o modelo num?rico validado foi utilizado para a avalia??o das adapta??es do M?todo da Resist?ncia Direta para colunas com perfura??es. Tr?s op??es de adapta??o foram consideradas, duas propostas de um trabalho anterior e uma proposta neste trabalho. A an?lise das tr?s situa??es indicou a viabilidade da adapta??o do m?todo da resist?ncia direta para o dimensionamento de perfis com perfura??es.Cold formed steel structures are widely used in civil construction due to its easy manufacturing, large amount of suppliers and variety of cross sections. The rack sections, used in steel storage racks uprights usually have perforations to fit the beams and bracings connections. These perforations modify the structure behavior and resistance, leading to difficult design procedures because current Brazilian design code doesn?t consider the holes effect. This work analyzes, by numerical models, the axial compression resistance of cold formed steel perforated uprights, in order to adapt code procedures to predict distortional buckling influence in these structures, using Direct Strength Method considered in Brazilian code NBR 14762: 2010. A finite element model in commercial software ANSYS of uprights without holes was validated by comparison with Direct Strength Method results. Thus, finite element models results considering the perforations were compared to Direct Strength Method modified hypothesis. Three modifications were tested, two based in a previous work and another developed in this research. These analyses indicated the viability of Direct Strengt