Mesquita, L.M.R.Tessari, Rodolfo KrulNamie, Larissa Ayumi2025-11-192025-11-1920252025http://hdl.handle.net/10198/35114Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do ParanáVigas alveolares consistem em estruturas metálicas com aberturas circulares na alma que permitem a passagem de dutos e tubulações. Devido à sua maior profundidade, apresentam maior momento de inércia, resistindo a maiores momentos fletores. Contudo, essas descontinuidades alteram a distribuição de tensões, modificando os modos de colapso e reduzindo a capacidade resistente ao esforço cortante. Este trabalho investigou o comportamento estrutural de vigas alveolares derivadas do perfil IPE 220, submetidas à ação combinada de momento fletor e esforço cortante, considerando quatro proporções de furos na alma (𝑎0/𝐻=0,2;0,4;0,6 𝑒 0,8) e quatro níveis de temperatura (20ºC, 500ºC, 600ºC e 700ºC). A avaliação foi conduzida com base em três abordagens complementares: a norma Eurocódigo EN 1993-1-1, [1], a formulação teórica baseada no mecanismo de Vierendeel e simulações numéricas no software ANSYS, incluindo imperfeições geométricas e tensões residuais. A análise dos resultados evidenciou que as falhas ocorrem por flexão ou cisalhamento para furos pequenos (𝑎0/𝐻 ≤0,4), conforme a posição do furo ao longo do vão. Por outro lado, o mecanismo de Vierendeel domina o modo de colapso para furos maiores (𝑎0/𝐻 ≥0,6), independentemente da localização da abertura. As curvas de interação momento-cortante (M-V) obtidas numericamente apresentaram valores mais conservadores que os previstos em norma, principalmente nos casos com furos maiores (𝑎0/𝐻 ≥0,6) e quando a razão 𝑉𝐸𝑑/𝑉𝑝𝑙,𝑅𝑑 é menor que 0,5. A elevação da temperatura reduziu a capacidade resistente à flexão e ao cisalhamento das vigas, mas não alterou o formato das curvas M-V nem o mecanismo de colapso. Este estudo destaca a relevância das análises numéricas para complementar as verificações normativas de vigas alveolares, fornecendo uma avaliação mais realista dos efeitos de descontinuidades geométricas e condições térmicas extremas.Cellular beams are steel structures featuring circular openings in the web that allow ducts and piping to pass through. Due to their increased depth, they exhibit a higher moment of inertia and can resist larger bending moments. However, these discontinuities alter stress distribution, change collapse modes, and reduce shear capacity. This study investigated the structural behavior of cellular beams derived from the IPE 220 profile, subjected to combined bending moment and shear force, considering four opening-to-height ratios (𝑎0/𝐻=0,2;0,4;0,6 𝑒 0,8) and four temperature levels (20 °C, 500 °C, 600 °C, and 700 °C). The assessment was carried out using three complementary approaches: the Eurocode EN 1993-1-1, [1], a theoretical formulation based on the Vierendeel mechanism, and nonlinear numerical simulations in ANSYS that included geometric imperfections and residual stresses. The results showed that for small openings (𝑎0/𝐻 ≤ 0.4), failures occur by flexure or shear depending on opening location along the span, whereas for larger openings (𝑎0/𝐻 ≥ 0.6), the Vierendeel mechanism governs collapse regardless of opening position. The numerical moment–shear (M–V) interaction curves were more conservative than those predicted by the code, especially for large openings (𝑎0/𝐻 ≥ 0.6) and when 𝑉𝐸𝑑/𝑉𝑝𝑙,𝑅𝑑 < 0.5, indicating that the code underestimates the combined effects of bending and shear. Elevated temperatures reduced both bending and shear capacity but did not change the shape of the M–V curves, confirming that the collapse mode remains unchanged, albeit at lower strength levels. This study highlights the importance of numerical analyses as a complement to code checks for cellular beams, providing a more realistic evaluation of the effects of geometric discontinuities and extreme thermal conditionsporVigas alveolaresMecanismo de vierendeelInteração momento-cortanteModelagem numéricamaster thesis204023327