Estabilidade e vibração não linear de pórticos em aço usados em galpões industriais: análise paramétrica

Abstract

Esse trabalho apresenta um estudo referente à análise da estabilidade e vibração não linear de pórticos de aço planos do tipo galpão. Especial atenção é voltada à influência do pré-carregamento estático nas frequências naturais e nos modos de vibração dessas estruturas. Nesse sentido, foi utilizada uma formulação não linear de elementos finitos de viga-coluna que permite considerar as ligações entre os membros estruturais como semirrígidas. Para resolver o problema de equilíbrio estático não linear, um processo incremental e iterativo do tipo Newton acoplado ao método do comprimento de arco é adotado. Uma vez obtida convergência em cada passo de carga, emprega-se o método de Jacobi, para se determinarem as frequências naturais e os modos de vibração da estrutura pré-carregada. Todo o processo de solução não linear adotado é detalhado em um algoritmo. A influência de um parâmetro geométrico (altura da tesoura) e outro físico (rigidez dos apoios) no comportamento do pórtico tipo galpão é destacada nas análises. Objetiva-se, assim, obter uma melhor compreensão de alguns fenômenos de instabilidade e sensibilidade estrutural e mostrar a importância desses parâmetros e do pré-carregamento estático na flambagem e na vibração dessa estrutura de grande aplicação prática.