Tutoriais

Dimensionamento estrutural de uma viga de aço (AISC)

Steel

Member

Buckling

GMNA

MNA

AISC (USA)

Este artigo também está disponível em:

Traduzido por IA a partir do inglês

Aprenda a utilizar o IDEA StatiCa Member para dimensionar e efetuar a verificação normativa de uma viga de aço simplesmente apoiada.

Novo projeto

Comece por iniciar o IDEA StatiCa e selecione a aplicação Member (descarregue a versão mais recente).

Crie um novo projeto - preencha o nome, defina o vão como 24',

Selecione uma secção I laminada a quente,

Abra a biblioteca completa,

Selecione a secção transversal W10x60 para a viga a partir da biblioteca AISC 15.0,

Prima OK várias vezes e, por fim, clique em Criar Projeto.

Elemento analisado

Neste exemplo, existe apenas um elemento analisado AM1, que foi criado ao mesmo tempo que o projeto.

Elementos relacionados

Quatro elementos relacionados foram criados automaticamente pelo projeto. No entanto, apenas é necessário manter as duas colunas; as restantes duas vigas de enquadramento podem ser eliminadas para finalizar a disposição.

Selecione RM1 e RM3 e prima Eliminar para os remover.

Selecione RM2 e RM4 e altere as suas coordenadas e comprimentos conforme indicado.

Ações

Em primeiro lugar, especifique a carga permanente na viga, o local onde é aplicada e a área de distribuição da carga.

Defina o tipo de verificação como ULS e introduza -1,50 kip/ft na direção z, atuando no banzo superior sobre uma largura de 4".

Ligações

Clique na ligação CON1 e depois em Editar ligação.

Existem duas formas de modelar esta ligação simples:

Utilizando uma operação de placa de extremidade
Utilizando um exemplo da biblioteca de ligações

Como o nosso exemplo é muito simples, utilizaremos a opção 1.

Altere as dimensões do parafuso para 3/4 A325 e clique em OK.

Ajuste o espaçamento dos parafusos conforme indicado abaixo:

Guarde e feche esta ligação.

Para dimensionar a segunda junta de apoio, clique em Ligações CON2 e depois em Aplicar a ligação recente CON1.

Verificação

Agora pode iniciar a análise materialmente não linear. Selecione o separador Verificação, MNA, e clique em Calcular.

Pode verificar visualmente as tensões ao longo do elemento clicando no botão Tensão na faixa de opções superior.

A análise linear de encurvadura pode ser realizada selecionando LBA e clicando em Calcular. Pode analisar as formas modais clicando numa linha diferente na tabela.

Como se pode verificar, os dois primeiros fatores são inferiores a 15, pelo que, neste caso, uma análise geometricamente e materialmente não linear com imperfeições faz sentido com amplitudes iniciais acumuladas. Para mais informações, consulte o artigo sobre imperfeições ou o Enquadramento teórico.

Para a análise geometricamente e materialmente não linear, é necessário definir a Amplitude (imperfeição).

As excentricidades a utilizar são:

L/1000 para vigas - essencialmente elementos à flexão
L/500 para colunas - essencialmente elementos sob compressão

Introduzimos o valor: L/1000 = 24x12 / 1000 = 1/4" (aproximadamente)

Pode iniciar o cálculo selecionando GMNIA e clicando em Calcular.

Pode verificar nos resultados que o dimensionamento do elemento é suficiente mesmo com as imperfeições geométricas.

Relatório

Por fim, aceda ao separador Relatório. O IDEA StatiCa disponibiliza um relatório totalmente personalizável para imprimir ou guardar num formato editável.