Autodesign de parafusos
Lançado pela primeira vez no IDEA StatiCa 24.0, este artigo foi atualizado na versão 25.1.
Existem dois tipos de autodesign de parafusos: Autodesign e Autodesign de parafusos. O Autodesign centra-se na "primeira estimativa" (geometria inicial), enquanto o Autodesign de parafusos refina especificamente o esquema de fixação para maior eficiência económica. O novo dimensionamento é criado com base nas definições selecionadas, que são explicadas em detalhe abaixo. Estas funcionalidades atuam como assistentes eficazes para acelerar o processo de engenharia, oferecendo uma proposta de dimensionamento sólida pronta para a sua verificação final.
Autodesign
A função Autodesign serve como ferramenta de dimensionamento preliminar rápido. Permite gerar rapidamente uma geometria de ligação válida com base em regras normalizadas e nas propriedades dos elementos ligados.
A função Autodesign está preparada para as seguintes operações: Placa de extremidade, Placa-a-placa, Emenda e Chapa de alma/Placa de corte.
O Autodesign pode ser ativado de uma das seguintes formas:
- Autodesign clicando com o botão direito do rato na operação acima indicada com parafusos. Aqui, será efetuado o autodesign não só dos parafusos, mas também das soldaduras.
- Clicando com o botão direito do rato na Operação na árvore da cena 3D e selecionando Autodesign all. Aqui, será efetuado o autodesign não só dos parafusos, mas também das soldaduras.
- Autodesign no topo das propriedades da operação à direita
Para as operações de Placa de extremidade e Placa-a-placa, estão disponíveis definições adicionais de autodesign:
- Corte: Dimensiona a placa e os parafusos para transferência de corte (apenas na operação de placa de extremidade).
- Alinhada: Dimensiona a placa alinhada com os banzos superior e inferior da viga.
- Estendida: Dimensiona a placa para se estender além dos banzos superior e inferior da viga.
O processo de autodesign é determinado pelas propriedades dos elementos de dimensionamento e por definições globais específicas. O algoritmo avalia os seguintes dados de entrada:
- Secção transversal & Material: Os parâmetros geométricos e de material da viga/pilar ligado.
- Definição de Resistência da Viga: Utiliza a percentagem definida em Definições do projeto > Dimensionamento – Geral (predefinição de 40%) para dimensionar a ligação com base na capacidade da secção transversal. Aplica a resistência ao corte às almas e a resistência à flexão aos banzos.
- Regras de Pormenorização: Respeita as regras de espaçamento e distâncias às extremidades localizadas nas mesmas definições.
- Número máximo de filas de parafusos na chapa de alma: Respeita o limite máximo de filas de parafusos definido nas mesmas definições (predefinição de 2).
Ao executar o Autodesign, a função calculará e ajustará automaticamente os seguintes parâmetros da operação de fabrico para encontrar um dimensionamento viável:
- Propriedades da placa: Espessura, dimensões (largura/altura) e desvio
- Propriedades dos parafusos: Número total de parafusos e as suas posições específicas
A função mantém os seguintes parâmetros inalterados:
- Diâmetro e classe dos parafusos
- Classe do material das placas
Recomendação: Para uma proposta sofisticada que considere a economia, eficiência e distribuição ótima, utilize a funcionalidade Autodesign de parafusos. Tenha em atenção que esta função foi especificamente concebida para a Chapa de alma e Emenda e está limitada a ligações onde os parafusos estão sujeitos apenas a forças de corte.
Autodesign de parafusos
A função Autodesign de parafusos é baseada em aprendizagem automática, integrada com fórmulas analíticas baseadas nas normas de dimensionamento. Esta abordagem permite que a ferramenta proponha uma solução que equilibra a eficácia estrutural com a economia, resultando numa distribuição ótima de parafusos.
A função Autodesign de parafusos está disponível para as seguintes operações: Chapa de alma e Emenda, onde os parafusos são predominantemente carregados em corte.
O Autodesign de parafusos só pode ser ativado após o cálculo através de:
- Clicando com o botão direito do rato na operação acima indicada com parafusos
O algoritmo baseia-se nas forças internas aplicadas (N, Vz, My)—considerando especificamente as forças de corte resultantes nos parafusos—e avalia-as em relação às seguintes definições globais:
- Regras de Arredondamento: O posicionamento dos parafusos é ajustado de acordo com as definições de arredondamento em Projeto > Preferências > Unidades da aplicação - Arredondamento de nova entidade.
- Parafusos: Utilização de capacidade alvo: Este limite é definido em Definições do projeto > Dimensionamento – Geral > Autodesign (valor predefinido de 0,9). O algoritmo compara as cargas reais atuantes com este valor definido para encontrar uma solução que cumpra o requisito. O valor específico verificado é a Utilização ao corte (Uts).
- Regras de Pormenorização: O algoritmo respeita as regras de espaçamento e distâncias às extremidades localizadas em Definições do projeto > Dimensionamento – Geral > Pormenorização de parafusos.
Ao executar o Autodesign de parafusos, a função calculará e ajustará automaticamente os seguintes parâmetros da operação de Chapa de alma ou Emenda para encontrar um dimensionamento otimizado:
- Propriedades dos parafusos: Número total de parafusos e a geometria da grelha de parafusos
- Propriedades da placa: Dimensões (ajustadas de acordo com a nova grelha de parafusos) e espessura (parcialmente ajustada para atingir a mesma resistência ao esmagamento que o elemento ligado)
A função mantém os seguintes parâmetros inalterados:
- Diâmetro e classe dos parafusos
- Classe do material das placas
Pressupostos básicos
- O algoritmo de Autodesign de parafusos tem em consideração apenas as forças e momentos no plano da placa (N, Vz, My - gerando apenas forças de corte nos parafusos) dos efeitos de carga atuantes no modelo. Quaisquer forças de tração que ocorram nos parafusos (geradas por outras cargas ou pela força de alavanca) não são tidas em consideração no processo de autodesign.
- Se a utilização à tração for elevada (mais de 30% da utilização total), o Autodesign de parafusos pode fornecer resultados imprecisos, e o utilizador pode receber uma mensagem de aviso. O autodesign de parafusos é efetuado, mas os resultados podem ser significativamente influenciados pela força de tração nos parafusos.
- Os parafusos nas operações têm de ser definidos com o tipo de força de corte de interação esmagamento/corte. O autodesign de parafusos não é executado se os parafusos estiverem definidos como atrito, e o utilizador recebe uma mensagem de aviso.
- As forças nos parafusos não são calculadas corretamente quando o modelo está sobrecarregado e a análise é concluída com deformação plástica significativa. Por conseguinte, o Autodesign de parafusos trabalha com forças incorretas nos parafusos e não pode fornecer qualquer resultado correto.
- O Autodesign não suporta secções transversais ocas.
- Se a secção transversal selecionada não for adequada para colocar a grelha de parafusos de acordo com os requisitos geométricos, pode também receber um aviso. Por exemplo, em casos com banzos estreitos, é impossível cumprir os requisitos de distâncias às extremidades, distâncias à alma, etc.
- O Autodesign e o Autodesign de parafusos são mais uma ferramenta que ajuda a acelerar o processo de dimensionamento, tornando-o mais simples e automatizado, mantendo a segurança e a eficiência económica. A par do dimensionamento de soldaduras, a funcionalidade é o próximo passo no processo automatizado de dimensionamento de ligações.
Traz a simplificação do processo iterativo de encontrar o dimensionamento adequado de ligações. O autodesign de parafusos ao corte tem em conta as cargas atuantes em ligações simples. Em vez de um processo iterativo, o utilizador apenas ativa esta função de autodesign e a aplicação encontra o dimensionamento adequado.