Base de conhecimento

Análise de rigidez

Steel

Connection

EN (Eurocode)

Rotational stiffness

Stiffness

AISC (USA)

Este artigo também está disponível em:

Traduzido por IA a partir do inglês

Em qualquer estrutura, a distribuição das forças internas depende da rigidez dos seus elementos. O IDEA StatiCa pode ajudá-lo a determinar a rigidez da junta e, assim, validar a configuração do modelo global. O artigo seguinte reúne as principais informações que precisa de saber sobre a análise de rigidez.

Utilize a análise de rigidez no IDEA StatiCa Connection para determinar se as juntas são articuladas, semi-rígidas ou rígidas. A classificação da ligação segue a norma nacional selecionada.

Como resultado da análise de rigidez, obterá o diagrama momento-rotação e uma tabela com vários valores. Com base na curva e na norma selecionada, a junta é classificada como:

articulada
rígida
semi-rígida

É necessário definir outros parâmetros para analisar corretamente a rigidez

comprimento teórico do elemento
ação adequada - N, My, Mz, ou combinações (as forças aplicadas devem ser superiores a 1 kN/1 kNm/kip/kip.ft)
parâmetro de sistema contraventado

O Comprimento teórico para My e Mz [m] é definido como a distância nó a nó do elemento analisado e é utilizado apenas para classificação (não para calcular os valores reais de rigidez).

A opção sistema contraventado (pórtico contraventado) está disponível para projetos em Eurocódigo de acordo com EN 1993-1-8.

Existem várias fontes de informação sobre este tipo de análise. Recomendamos a leitura da parte geral do Enquadramento Teórico, do artigo de blogue Por que se preocupar com a rigidez da ligação e/ou a visualização de um dos nossos webinars sobre o tema (ver abaixo).

Para combinar os resultados de rigidez com o seu modelo global de elementos finitos, consulte o artigo Rigidez da ligação e a sua utilização na análise global e/ou veja o vídeo Como introduzir a rigidez rotacional no seu modelo de elementos finitos.

No final do artigo, pode encontrar vários tutoriais passo a passo.

Modelo para avaliação da rigidez

Para avaliar a rigidez rotacional k_joint da própria ligação e a rotação correspondente θ₂, subtraímos a parte da rigidez atribuída à deformação dos elementos θ₁ da deformação total θ_tot.

A rotação dos elementos θ₁ é avaliada no modelo com ligações idealmente rígidas entre todos os elementos. A rotação total θ_tot é avaliada no modelo com as operações de fabrico reais.

Os resultados obtidos da análise de rigidez correspondem a k_joint e θ₂.

Valor infinito ou muito elevado de S_j,ini

Se S_j,ini e S_j,s apresentarem rigidez infinita, significa que a curva de rigidez é tão inclinada que forma efetivamente 90° no diagrama, de modo que a tangente resulta em infinito. Isto significa sempre uma ligação rígida muito afastada da fronteira da classe semi-rígida, pelo que os valores exatos não são importantes. Por outras palavras, a ligação é absolutamente rígida.

Enquadramento Teórico

Leia as informações essenciais sobre a análise de rigidez no nosso Enquadramento Teórico. As definições acima mencionadas são descritas na sua parte geral.

A parte geral do Enquadramento Teórico sobre a análise de rigidez e os seus resultados:

Análise de rigidez e capacidade de deformação de juntas de aço

Partes específicas do Enquadramento Teórico para cada uma das normas nacionais suportadas:

Outros artigos sobre rigidez de ligações e verificações

Pode encontrar informações mais detalhadas e alguns estudos de verificação nos artigos seguintes. Alguns deles fazem parte do livro "Benchmark Cases for Advanced Design of Structural Steel Connections" escrito pelo prof. Wald e a sua equipa.

Webinars e vídeos

No passado, realizámos vários webinars sobre o tema da rigidez da ligação. Além disso, outros vídeos descrevem como trabalhar na aplicação. Pode encontrar inspiração em projetos reais, bem como sugestões para configurar corretamente os seus modelos de cálculo.

Connection Wednesdays - Classificação de rigidez

Neste webinar, revemos brevemente os requisitos normativos relacionados com a classificação de rigidez. De seguida, procuramos projetar as ligações de um pórtico real que será inicialmente dimensionado como resistente a momentos. Utilizamos uma configuração semi-rígida e aplicamos posteriormente o comportamento previsto à estrutura de análise global. Ao longo deste processo, exploramos questões comuns e avaliamos o seu impacto no dimensionamento.

Connection Wednesdays - Análise de rigidez de juntas revolucionária

Durante o webinar, verá todo o fluxo de trabalho de modelação, carregamento e verificação normativa de uma interessante junta de aço.

Connection Wednesdays - Junta de residência em Ružomberok

As juntas de plataforma devem ser geralmente articuladas, mas e se a realidade não for tão simples? Como introduzir corretamente a análise de rigidez da junta? Veja a análise de rigidez da junta de pórtico e as consequências da rigidez no modelo de elementos finitos.

Como introduzir a rigidez rotacional no seu modelo de elementos finitos

A rigidez da junta é um fator significativo e indispensável no dimensionamento da estrutura global para ligações semi-rígidas. A questão é: onde posso calcular a rigidez da junta e qual a rigidez a utilizar no meu dimensionamento?

Dimensionamento e verificação normativa da junta do velódromo de Jacarta

A gravação do webinar seguinte explica como é construído o diagrama de análise de rigidez, quais são as definições e que resultados irá obter.

Atualizações nas versões

As funcionalidades seguintes fazem parte das notas de lançamento do IDEA StatiCa e podem estar relacionadas com a análise de rigidez. Leia mais sobre as funcionalidades nos artigos dedicados através do link.

Capacidade rotacional limitada pela rotura de parafusos e soldaduras (Análise de rigidez) (versão 21.0)