Análise de rigidez de uma ligação com uma secção transversal personalizada (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 do assistente mais próximo do desenho pretendido. Preencha o nome, selecione a classe de aço S355, o código de cálculo Eurocode, e Create project.

2 Geometria

Vamos começar com a definição de uma secção transversal personalizada, composta por três secções diferentes.

Clique com o botão direito no elemento vertical C e abra o menu de contexto com as ações disponíveis. Utilize o botão Plus para adicionar uma nova secção transversal.

Vá ao separador Welded, Composed, e selecione General steel cross-section para adicionar uma forma definida pelo utilizador.

No Cross-section editor, comece por adicionar uma nova secção I-section.

E mude o perfil pré-selecionado para IPE270.

Em seguida, clique em New para adicionar outra secção e selecione Sections T (I-cut).

Para a Shape selecione IPE270 na biblioteca de secções transversais e insira 120 mm para a Height e confirme com OK.

Agora posicione a secção T selecionando o Master component, Master point e Insert point adequados e introduza a rotação Rx1 de 90° e um deslocamento na direção z de 3,3 mm.

Faça uma Copy desta parte da secção, edite a rotação Rx1 para -90°, e encerre o editor com o botão OK.

Mais informações sobre o editor de secções transversais genéricas no artigo Como criar e utilizar uma secção transversal personalizada.

3 Efeitos das ações

Ajuste os valores do efeito da ação LE1 conforme necessário.

4 Concepção

Defina os elementos ligados com um perfil IPE240.

Ajuste os parâmetros do Template 1 [P], Explode e desative os enrijecedores. 

 5 Cálculo e verificação

Selecione o item do projeto CON1 e mude o tipo de análise para Stiffness analysis (ST).

Verifique se o elemento B2 está definido como Analysed member (sublinhado na lista de elementos e apresentado nas propriedades do elemento) ou defina-o como elemento analisado através do menu de contexto (botão direito do rato). Em seguida, execute o Calculation.

Vá ao separador Check e ative o Plastic strain, Bolt forces, Mesh e Deformed para ver o comportamento da ligação. No separador Rotational stiffness podemos ler a classe como Semi-rigid e o valor da Initial rotational stiffness Sj,ini.

Nota: Para uma melhor compreensão do “Theoretical length for My, Mz” e dos resultados, consulte o artigo Stiffness analysis e o capítulo do Theoretical Background Stiffness analysis and deformation capacity of steel joints.

6 Otimização da ligação

Volte ao separador Design para otimizar a ligação de modo a obter uma ligação rígida.

Certifique-se de que a operação de enrijecedor está desativada, e ajuste a espessura, as dimensões e a posição dos parafusos da placa de extremidade EP1.

E adicione uma nova operação Widener.

Mude o item Related to para Plate (a placa EP1a é selecionada automaticamente), e introduza 150 mm para Width e Depth.

Calcule novamente a análise de rigidez, e no separador Check verifique que a classe passou a Rigid e que o valor da Initial rotational stiffness Sj,ini aumentou.

7 Relatório

Como último passo, vá ao separador Report. O IDEA StatiCa oferece um relatório totalmente personalizável para imprimir ou guardar num formato editável.

Concebeu e realizou a verificação normativa de uma junta de aço estrutural de acordo com o Eurocode (EN).

8 Vídeos explicativos

Para mais informações, consulte o Theoretical background.