8 AVSLUTNING
8.2 V URDERING
Neste ponto apresenta-se, de forma muito resumida, uma revisão crítica dos modelos descritos anteriormente. Pretende-se expor os aspectos mais relevantes e, sobretudo, destacar os pontos mais débeis dos mesmos.
Em primeiro lugar, convém fazer referência aos aspectos relacionados com o estudo do fenómeno da instabilidade do painel de alma e com a determinação da sua tensão tangencial crítica de enfunamento. O primeiro ponto corresponde a supor que as condições fronteira do painel de alma, para todos os modelos descritos, são as correspondentes à condição de bordo simplesmente apoiado, não se considerando, neste sentido, nenhum efeito de coacção à rotação, que será tanto mais significativo quanto mais robustos forem os banzos. O segundo ponto é o que faz referência à própria altura variável do painel de alma. Os modelos de Falby e Lee, de Davies e Mandal e de
Takeda e Mikami não permitem considerar a existência de um banzo inclinado e, portanto, não permitem determinar a tensão tangencial crítica de enfunamento para painéis com formas trapezoidais. Esta lacuna foi, no entanto, resolvida satisfatoriamente com o método proposto por Zárate e Mirambell.
Na fase pós-crítica, alcançada já a instabilidade da alma, a definição do campo diagonal de tracções influenciará, de forma decisiva, a capacidade última ao corte da viga metálica de inércia variável. Este campo diagonal deverá considerar a formulação de rótulas plásticas nos banzos e a variação da própria geometria e inércia de viga.
Nos modelos de Falby e Lee e de Takeda e Mikami não se considera a ancoragem do campo diagonal de tracções nos banzos e, por conseguinte, despreza-se a capacidade dos banzos na resistência ao corte. Contudo, no modelo de Davies e Mandal propõe-se uma distribuição do campo diagonal de tracções que permite considerar a formulação de rótulas plásticas nos banzos, para vigas metálicas com altura constante. Da mesma forma, mas para vigas de inércia variável de alma esbelta, o modelo de Zárate (2002), baseado no modelo de Cardiff, oferece resultados satisfatórios para a obtenção da carga última. Contudo, cabe apontar algumas limitações ao modelo de Cardiff. Em primeiro lugar, a sua utilização está limitada a valores do parâmetro de forma entre 1 e 3. Em segundo lugar, a componente da capacidade pré-crítica, até alcançar o enfunamento, obtém-se com base nas expressões da teoria linear clássica de enfunamento, considerando como condições fronteira para o painel os bordos simplesmente apoiados. Ou seja, não se tem em consideração a possível coacção à rotação que pode ter a alma como resultado da existência dos banzos e dos reforços. Em qualquer dos casos, o modelo de Cardiff permite obter resultados excelentes no que se refere à obtenção da capacidade última de vigas metálicas de alma esbelta e altura constante.
O modelo de Zárate apresenta-se, desta forma, como o mais abrangente, pois para além de considerar a formulação de rótulas nos banzos, pode ser utilizado tanto para vigas de inércia constante ou variável.
Relativamente aos modelos relativos à degradação de resistência provocada por corrosão, no método apresentado por Kayser e Nowak (1989), é de salientar que a corrosão é prevista como uniformemente generalizada, sendo incompatível com
situações de corrosão localizada. O método foi desenvolvido para vigas sem reforços transversais, e não prevê inércia variável.
Dinno e Birkemoe (1997) realizaram análises numéricas que permitiam observar o comportamento ao corte de vigas metálicas compostas por chapas de aço soldadas. O seu modelo é bastante interessante, principalmente na forma como define a zona afectada por corrosão. Porém, o número de análises foi bastante reduzido, e a previsão foi efectuada somente para a carga última, com a degradação por corrosão limitada a uma só zona. A equação proposta da redução de resistência é demasiado simplificada, sendo pouco provável a sua utilização em situações práticas.
Cruz e Guimarães (2003) apresentaram um modelo mais adaptado à realidade, com a previsão da carga crítica de enfunamento elástico bem como da carga última. No entanto, o número de análises foi igualmente reduzido, e a divisão do painel em quatro zonas poderá dificultar a aplicação em casos práticos. Não é possível prever a redução de resistência para uma diferente situação, com outras variáveis geométricas. Embora a forma como aborda a simulação da corrosão como redução de espessura no painel de alma seja dificilmente encontrada na realidade, a determinação de uma espessura equivalente da zona afectada é um procedimento relativamente simples e de fácil execução em situações práticas.
A falta de informação relativa ao comportamento de membros metálicos corroídos torna difícil a tarefa do engenheiro em analisar e decidir sobre as estruturas existentes, surgindo a necessidade de desenvolvimento de técnicas ainda mais avançadas para avaliar eficientemente a integridade e segurança estrutural. Devido à crescente utilização de vigas I de inércia variável, importa desenvolver estudos rigorosos e detalhados sobre a sua resposta estrutural, em condições de serviço e numa situação próxima ao colapso, quando aqueles elementos sofrem processos de degradação (Cruz e Guimarães, 2003). Com os métodos conhecidos até à data, ainda não é possível determinar com objectividade a carga crítica de enfunamento e a carga última em vigas de inércia variável com variações de espessura localizadas no painel de alma, que se apresenta, como o elemento tipicamente crítico.
Neste sentido, surge a necessidade de levar a cabo um estudo que permita, para uma grande amplitude de variáveis geométricas, obter uma previsão para a carga crítica de enfunamento elástica e da carga última, para vigas afectadas com corrosão, em uma ou mais zonas do painel de alma. Esta investigação terá que ser baseada em modelos consensuais já existentes, com o estudo de um elevado número de casos geométricos.