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Análise numérica, via MEF, de ligações em treliças metálicas espaciais
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Nó de vértice superior - canto
O gráfico da figura 36 ilustra os resultados dos deslocamentos verticais do nó
de canto da estrutura. Neste gráfico são comparados os valores obtidos
experimentalmente, numericamente com o nó de vértice superior modelado em
elementos de casca e numericamente com modelo de treliça ideal.
350
300
Força Aplicada (kN)
250
200
150
100
50
Numérico (Nó de vértice)
Experimental
Linear
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Deslocamentos verticais (cm)
Figura 36 - Deslocamentos verticais na região central da treliça – resultados teóricos x
experimentais – nó modelado na posição lateral
Através do gráfico pode ser observado que os deslocamentos verticais do nó
central da treliça obtido por este modelo numérico são próximos dos valores obtidos
experimentalmente. A diferença entre os valores teóricos e experimentais pode ser
explicada pelo fato de o modelo ensaiado ter colapsado devido a plastificação da
chapa horizontal do nó de aço. Na treliça ensaiada isto ocorreu devido às
imperfeições do nó, causando excentricidade dos esforços no nó. Além disto, o
acoplamento feito nos furos como simulação do efeito dos parafusos não permite o
deslocamento relativo entre as barras, que influencia o comportamento da estrutura.
Não havendo acomodação da estrutura modelada, e já que o nó com chapa de
ponteira não apresenta excentricidades, a mudança de posição do nó modelado não
altera o comportamento da treliça.
As tensões se distribuem de forma uniforme ao longo da estrutura modelada
em elementos lineares. No entanto, na região do nó modelado as tensões apresentam
valores elevados. As tensões mais elevados ocorrem na região do nó de aço, no
banzo na direção do maior vão e na diagonal de apoio. As figuras 37 e 38 ilustram,
respectivamente, as tensões no nó modelado e as tensões no nó de aço.
Da análise, pode ser observado que as maiores tensões ocorrem na região de
solda da chapa de ligação da diagonal de apoio à chapa horizontal do nó de aço,
especialmente na chapa que liga a diagonal de apoio. As tensões também alcançam
valores elevados na chapa horizontal, na região de ligação do banzo na direção do
maior vão. Também pode ser visto que a diagonal de apoio é a mais solicitada.
Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 9, n. 38, p. 29-61, 2007