Na presente dissertação estuda-se a resistência plástica à torção de perfis de aço
em consola de secção em forma de I ou H sujeitos à torção na extremidade livre.
Este trabalho é motivado por resultados obtidos em estudos realizados por outros
autores, que mostram que a resistência plástica à torção é superior à fornecida
pela chamada "analogia do monte de areia", associada à torção uniforme. Em
particular, Merchant e Dinno [5] propuseram um limite superior da carga de
colapso dado pela soma dos momentos torsores resistentes dados (i) pela
analogia do monte de areia e (ii) pela teoria da torção plástica não-uniforme.
Apesar de esta aproximação violar o critério de cedência, Merchant e Dinno
mostraram que conduz a cargas de colapso inferiores às obtidas em ensaios
experimentais.
De modo a estudar este fenómeno, realizou-se uma análise por elementos finitos
com o programa mechpy, baseado no Teorema Cinemático da análise limite,
que mostra que o limite superior de Merchant e Dinno conduz, de facto, a boas
estimativas da carga de colapso. Para tentar compreender um pouco melhor o
fenómeno em causa, desenvolveram-se dois modelos simples de distribuições
de tensões globalmente equilibradas. Apesar dos modelos propostos fornecerem
cargas de colapso inferiores às obtidas com o método dos elementos finitos,
mostram claramente que se verifica uma resistência à torção superior à dada pela
analogia do monte de areia. Em particular, um dos modelos fornece estimativas
bastante precisas da carga de colapso
