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https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/21238Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| amarildopereirasutanafilho.pdf | PDF/A | 3.85 MB | Adobe PDF | View/Open |
| Type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Title: | Análise do comportamento estrutural de perfis de aço formados a frio com enrijecedores na alma aplicados como terças |
| Author: | Sutana Filho, Amarildo Pereira |
| First Advisor: | Maia, Wanderson Fernando |
| Referee Member: | Palhares, Rodolfo de Azevedo |
| Referee Member: | Ferreira, Samara Landim |
| Resumo: | Os perfis de aço formados a frio são amplamente utilizados em sistemas de cobertura devido à elevada relação resistência/peso e à facilidade de fabricação. Entretanto, em razão da pequena espessura de suas chapas, esses elementos tornam-se mais suscetíveis aos fenômenos de instabilidade, tornando indispensável a adequada verificação de sua capacidade resistente e de seu desempenho em serviço. Neste trabalho foi realizada a análise estrutural de terças em aço de uma cobertura real, com ênfase na influência dos enrijecedores intermediários da alma sobre o comportamento dos perfis. Inicialmente, foram determinadas as combinações de carregamento para o Estado Limite de Serviço e Estado Limite Último, sendo obtidos os deslocamentos verticais e os momentos fletores solicitantes por meio do programa FTOOL. Em seguida, realizou-se o dimensionamento dos perfis pelo Método da Resistência Direta, conforme a ABNT NBR 14762:2010, utilizando o programa CUFSM para obtenção das tensões críticas elásticas e determinação dos momentos resistentes associados às flambagens global, local e distorcional. Posteriormente, foi desenvolvida uma análise comparativa entre diferentes geometrias de perfis formados a frio, considerando critérios de desempenho estrutural e consumo de aço. Os resultados demonstraram que os enrijecedores intermediários aumentam significativamente a resistência à flambagem local, permitindo a utilização de seções mais esbeltas e leves. Verificou-se ainda que perfis com possibilidade de transpasse sobre os apoios apresentam maior eficiência estrutural, possibilitando a adoção de perfis de menor massa linear. Entre as seções analisadas, o perfil ZAE 280 apresentou o menor consumo total de aço para as condições do estudo, embora a diferença em relação aos perfis Z90 e U enrijecido tenha sido reduzida em função do aumento do comprimento decorrente do transpasse. Conclui-se que a escolha da seção mais adequada deve considerar simultaneamente aspectos de resistência, estabilidade, desempenho em serviço, facilidade construtiva e viabilidade econômica. |
| Abstract: | Cold-formed steel sections are widely used in roofing systems due to their high strength-toweight ratio and ease of manufacturing. However, because of their thin-walled elements, these members are more susceptible to instability phenomena, making the proper verification of their load-carrying capacity and service performance essential. This study presents the structural analysis of steel purlins from an actual roof structure, emphasizing the influence of intermediate web stiffeners on the structural behavior of the sections. Initially, the load combinations for the Serviceability Limit State (SLS) and Ultimate Limit State (ULS) were established, and the vertical displacements and bending moments were obtained using the FTOOL software. Subsequently, the sections were designed using the Direct Strength Method (DSM), according to ABNT NBR 14762:2010, with the aid of the CUFSM software to determine the elastic critical stresses and the resistant moments associated with global, local, and distortional buckling modes. A comparative analysis was then carried out among different cold-formed steel sections, considering both structural performance and steel consumption. The results showed that intermediate web stiffeners significantly increase the resistance to local buckling, allowing the use of thinner and lighter sections. It was also observed that sections with lapped connections over the supports provide greater structural efficiency, enabling the adoption of members with lower linear weight. Among the analyzed sections, the ZAE 280 section presented the lowest total steel consumption under the conditions evaluated, although the difference compared with the Z90 and stiffened U sections was relatively small due to the additional length required by the lap connections. It is concluded that the selection of the most appropriate section should consider not only strength and stability but also serviceability performance, constructability, and economic feasibility. |
| Keywords: | Perfis formados a frio Terças em aço Método da resistência direta Instabilidade Cold-formed steel sections Steel purlins Direct strength method Instability |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
| Institution Initials: | UFJF |
| Department: | Faculdade de Engenharia |
| Access Type: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
| Creative Commons License: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/21238 |
| Issue Date: | 17-Jul-2026 |
| Appears in Collections: | Engenharia Civil - TCC Graduação |
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