Ligações de aço de elementos com secção transversal de perfil tubular
As juntas de elementos de secção tubular podem sofrer deformações significativas enquanto ainda são capazes de suportar cargas mais elevadas. Por outro lado, as chapas podem encurvar no regime inelástico, para o qual é implementada uma análise geometricamente e materialmente não linear.
Deformação fora do plano
Um dos critérios para o estado limite último das juntas de secção tubular é a deformação fora do plano da secção transversal do perfil tubular. A verificação está disponível no software (em Configuração de Código como verificação de deformação local, ativada por defeito para elementos de apoio tubulares). É reconhecida pelos guias de dimensionamento CIDECT. Os limites são 3 % da menor dimensão da secção transversal (0,03 d0 para CHS e 0,03 b0 para RHS) para o estado limite último e 1 % para o estado limite de serviço.
Definição das dimensões da secção transversal para secção circular oca (CHS) e secção retangular oca (RHS)
Diagramas típicos carga-deformação para juntas de secção tubular; a curva vermelha corresponde a um elemento de parede fina sujeito a compressão, a curva verde a elementos correntes sujeitos a compressão, e a curva azul corresponde, por exemplo, a uma junta em X sujeita a tração
Análise geometricamente e materialmente não linear (GMNA)
No caso de algumas juntas de secções tubulares, especialmente com elevada relação diâmetro/espessura, a análise geometricamente linear pode não capturar o comportamento da junta com precisão suficiente, podendo a sua resistência à carga ser subestimada ou sobrestimada. Recomenda-se a utilização de uma análise geometricamente e materialmente não linear mais avançada para juntas de secções tubulares, ainda que o tempo de cálculo seja ligeiramente superior. Se a análise GMNA para secções tubulares for selecionada na Configuração de Código, a GMNA é utilizada em substituição da análise geometricamente linear e materialmente não linear (MNA, utilizada como padrão no IDEA Statica Connection) para modelos com elemento de secção tubular como elemento de apoio.
Nota: Se o elemento de apoio não for uma secção tubular, o solver GMNA é desativado para a análise de todo o modelo de ligação, independentemente das definições na configuração de código (GMNA ativada ou desativada).
Deformação da secção transversal na extremidade do modelo de casca
A secção transversal pode deformar-se nas extremidades do modelo constituído por elementos de casca. As juntas de secções tubulares requerem elementos relativamente longos – até 10 vezes o diâmetro da secção transversal. Um superelemento condensado é colocado após a parte do modelo constituída por elementos de casca. Isto permite um cálculo mais rápido com a mesma precisão que o modelo completo constituído por elementos de casca. O superelemento condensado possui apenas propriedades de material elástico, o que significa que as deformações plásticas devidas ao modo de rotura em análise não devem atingir a extremidade do modelo de elementos de casca. Por este motivo, o modelo de casca estende-se por defeito 1,25 vezes a altura da secção transversal (editável na Configuração de Código) para além da última operação de fabrico.
Resistência à flexão da casca reduzida para secções tubulares (imperfeições)
As resistências à carga das juntas de secções tubulares nas normas são determinadas pelo Método dos Modos de Rotura, que utiliza modelos de ajuste de curvas obtidos a partir de ensaios experimentais e modelos numéricos avançados. A estrutura real contém imperfeições iniciais e tensões residuais, que não são capturadas pelos modelos de casca no IDEA StatiCa Connection. Para obter uma maior conformidade com os resultados das normas, a influência das tensões residuais e das imperfeições iniciais é simulada através da redução da resistência à flexão das cascas de secções tubulares com elevada relação D/(2t).
