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4.2 ANÁLISE NUMÉRICA NÓ TÍPICO: METODOLOGIA
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Neste item, apresenta-se o desenvolvimento metodológico para análise
numérica das ligações em nós típicos.
A caracterização do comportamento do nó típico é de fundamental
importância para o desenvolvimento deste sistema estrutural, pois permitirá
impor limites de segurança para a sua utilização e a proposição de soluções para
melhorar seu desempenho, tanto em estruturas novas como em estruturas
existentes.
Como já foi amplamente discutido, o comportamento desta ligação é
influenciado por diversos parâmetros como: excentricidades, variação de seção
nas barras, escorregamento e separação entre as barras e escorregamento
barra-parafuso, além disso, o fato da ligação não formar propriamente um nó, é
um complicador adicional. Para avaliar este comportamento é necessário um
modelo da ligação com não-linearidades físicas, geométricas e de contato.
Os estudos utilizando modelo numérico representativo destas ligações foi
iniciado por VENDRAME(1999) no Departamento de estruturas da Escola de
Engenharia de São Carlos. VENDRAME(1999) propôs uma modelagem do nó,
utilizando elementos finitos de casca (programa Ansys), que era introduzido em
diferentes pontos de uma treliça espacial.
No modelo foram desprezados a separação e o escorregamento entre
barras e entre barras e parafusos, que é um problema de contato com fortes
não-linearidades. O autor deparou-se com grande dificuldade para gerar a
geometria do modelo, resultando em excesso de elementos finitos, este
problema aliado ao desempenho dos computadores utilizados na época, conduzia
a processamentos de 96 horas com resultados pouco satisfatórios.
O problema da geometria e da discretização das barras foi solucionado
por SOUZA et al.(2002) que reduziu sensivelmente o número de elementos
finitos diminuindo o tempo de processamento e obtendo melhores resultados.
Vale ressaltar que SOUZA et al.(2002) continuaram desprezando o
escorregamento e separação entre barras.
4.2.1 Modelagem do nó típico
A modelagem desenvolvida neste trabalho constitui um avanço na análise
de nós típicos incorporando, por meio de elementos de contato, a possibilidade
de separação entre as barras. A separação entre as barras na região da ligação
causa a degeneração do nó, que é uma das causas de colapso da estrutura.