Emendas ao corte em ligação resistente ao deslizamento

Descrição

Este estudo é dedicado à verificação do método dos elementos finitos baseado em componentes (CBFEM) para a resistência da ligação simétrica de emenda dupla resistente ao deslizamento, comparando com um modelo analítico (MA).

Modelo analítico

A resistência ao deslizamento de um parafuso pré-esforçado é calculada de acordo com o capítulo 3.9.1 da EN 1993-1-8:2005. A força de pré-esforço é tomada a 70 % da resistência última do parafuso de acordo com a equação (3.7).

Verificação da resistência

As resistências de cálculo calculadas pelo CBFEM são comparadas com os resultados do modelo analítico (MA); ver (Wald et al. 2018). Os resultados estão resumidos no Quadro 5.5.1. O parâmetro é o diâmetro do parafuso; ver Fig. 5.5.1.

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Drawing 5.5.1 Joint geometry and dimensions}}}$$

Quadro 5.5.1 Comparação da resistência do parafuso prevista pelo modelo EF com a analítica para o diâmetro do parafuso; junta: emenda 200/12 mm, parafusos 2 × M× 8.8, chapas 2 × 200/20 mm, aço S235

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.5.1 Sensitivity study for the bolt diameter}}}$$

Os resultados dos estudos de sensibilidade estão resumidos no gráfico da Fig. 5.5.2. Os resultados mostram que as diferenças entre os dois métodos de cálculo são inferiores a 5 %. O modelo analítico fornece geralmente uma resistência superior.

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.5.2 Verification of CBFEM to AM for the slip-resistant double splice connection}}}$$

Exemplo de referência

Dados de entrada

Elemento ligado

• Aço S235
• Emenda 200×12 mm

Conectores

Parafusos

• 3 × M20 8.8
• Distâncias e₁ = 50 mm, p = 70 mm

Duas chapas de emenda

• Aço S235
• Chapa 480×200×20 mm

Configuração normativa

• Coeficiente de atrito na resistência ao deslizamento 0,5

Resultados

• Resistência de cálculo F_Rd = 320 kN
• O modo de rotura de cálculo é o deslizamento dos parafusos

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.5.3 Benchmark example of the bolted splices in shear}}}$$