Análise de encurvadura de uma ligação de aço (EN)

1 Novo projeto

Inicie o IDEA StatiCa (descarregue a versão mais recente) e selecione a aplicação Connection.

Crie um novo projeto selecionando o modelo inicial mais próximo do dimensionamento pretendido. Preencha o nome, selecione o grau de aço S355, o código de dimensionamento Eurocode e clique em Criar projeto.

Uma vez que estamos a utilizar o código EN, defina as unidades métricas (consulte Como alterar o sistema de unidades).

2 Geometria

Comece pela modificação da secção transversal do elemento horizontal C. Utilize o botão direito do rato sobre o elemento na cena ou o botão lápis nas propriedades para alterar a secção transversal com a mesma forma.

Selecione IPE220 na biblioteca.

Agora, altere a secção transversal do elemento vertical B para outra forma, utilizando novamente o botão direito do rato sobre o elemento na cena ou o botão mais nas propriedades.

Escolha o grupo de secções ocas retangulares e confirme o tipo de secção transversal RHS120/80/8.0.

Agora pode modificar as propriedades do elemento B. Defina o Tipo de modelo como N-Vy-Vz e o parâmetro Forças em como Parafusos.

Leia mais sobre o Tipo de modelo e os parâmetros Forças em nos artigos Como modelar uma ligação com um único parafuso (Tipo de modelo) e Como definir a posição correta da carga (Forças em).

3 Efeitos das ações

Continuemos com os Efeitos das ações. O efeito da ação LE1 foi adicionado automaticamente. Introduza -40 kN de força normal N [kN] para o elemento B / Fim no separador e -20 kN de força de corte Vz [kN] para ambas as extremidades do elemento C (C / Início, C / Fim).

4 Dimensionamento

Defina agora as operações de fabrico. Clique nos ícones Operações na faixa de opções (em alternativa, clique com o botão direito em Operações na árvore de entidades e selecione Nova operação).

Selecione a operação Chapa de ligação na lista de operações de fabrico disponíveis.

Defina agora as propriedades da chapa de ligação CPL1. Altere a Espessura da chapa de ligação e da chapa de ligação para 6 mm, a Largura da chapa de ligação e da chapa de ligação para 140 mm, altere o Tipo da chapa de ligação para Elemento entalhado e escolha os parafusos M16 8.8.

O modelo está pronto para ser analisado.

5 Cálculo e Verificação

Navegue até ao separador Verificação na faixa de opções superior e inicie o cálculo da análise EPS (tensão/deformação) e de encurvadura através do comando Calcular e Tensão/deformação - Encurvadura.

Ative a vista Forma de encurvadura, Malha e Deformada. O quadro dos fatores críticos de encurvadura é apresentado no separador Encurvadura.

Ao clicar em cada linha do quadro de fatores críticos de encurvadura, pode visualizar as formas deformadas na janela 3D e analisá-las visualmente.

Para compreender os resultados da análise, consulte os documentos recomendados, como o artigo Fundamentos Teóricos ou Encurvadura global vs. encurvadura local. O que significa?, ou o blogue A encurvadura requer pensamento crítico!.

Uma vez que se trata de um caso de encurvadura global e o fator de encurvadura é inferior a 15, deverá adotar uma das seguintes medidas:

• Simular os efeitos de 2.ª ordem — adicionar uma carga de corte extra perpendicular à chapa de ligação como força desestabilizadora devida a excentricidades, com magnitude V = N / 10 na localização do centro do grupo de parafusos; uma sugestão para este tipo de ligação pode ser encontrada no artigo Dimensionamento de chapa de ligação no IDEA StatiCa Connection .
• ou reforçar a ligação e recalcular a análise de encurvadura para garantir que o fator crítico de encurvadura é superior a 15,
• ou utilizar uma análise ou abordagem diferente para garantir que a encurvadura não é perigosa para a ligação dimensionada.

Utilizaremos a primeira medida. Volte ao Dimensionamento, abra o efeito da ação LE1 e introduza 4 kN de força de corte Vy em B / Fim e -2 kN de força de corte Vy em C / Início e C / Fim.

Recalcule a análise de tensão/deformação (não é necessária mais nenhuma análise de encurvadura). Os resultados globais mostram que a ligação satisfaz todas as verificações normativas.

6 Relatório

Como último passo, aceda ao separador Relatório e Gere-o. O IDEA StatiCa oferece um relatório totalmente personalizável para imprimir ou guardar em formato editável.

Dimensionou e efetuou a verificação normativa de uma junta de aço estrutural de acordo com o Eurocódigo (EN).