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2021-01-28

Determinação das larguras efetivas De acordo com a EN 1993-1-5, Anexo E

Die Klassifizierung der Querschnitte nach EN 1993-1-1 anhand der Tabelle 5.2 stellt eine einfache Methode zum Nachweis des lokalen Beulens von Querschnittsteilen dar. Für Querschnitte der Querschnittsklasse 4 ist anschließend die Ermittlung von effektivem Querschnittswerten nach EN 1993-1-5 notwendig, um den Einfluss des lokalen Beulens mit bei den Tragfähigkeitsnachweisen zu berücksichtigen.

Geralmente, esta classificação é realizada no pressuposto de que a tensão na parte da secção atinge a tensão de cedência. No entanto, noutras normas (por exemplo, a norma anterior DIN 18800), os limites b/t foram determinados com base nas tensões reais na secção. De acordo com o Eurocódigo 3, isso pode resultar em limites mais desfavoráveis para tensões abaixo da tensão de cedência.

Ajuste do coeficiente de material para verificações de secção

De acordo com a EN 1993-1-1, é possível ajustar à tensão de compressão real na secção através do aumento do coeficiente de material ε de acordo com a secção 5.5.2 (9). No entanto, este ajuste de manta não é fornecido para verificações de estabilidade de acordo com a Secção 6.3. No RF-/STEEL EC3, esta opção está, portanto, disponível apenas se as análises de estabilidade estiverem desativadas.

A esbelteza reduzida também é possível para análises de estabilidade

De acordo com a EN 1993-1-5, 4.4 (4), a relação de esbelteza pode ser melhorada iterativamente com base na tensão de compressão aplicada. A tensão de compressão deve ser determinada para análises de estabilidade utilizando imperfeições globais e de acordo com a teoria de segunda ordem.

Determinação das larguras efetivas de acordo com o Anexo E

De acordo com o Anexo E da EN 1993-1-5, as fórmulas ajustadas podem então ser utilizadas para determinar o fator de redução para a encurvadura da placa.

A utilização da relação de esbelteza reduzida, bem como o cálculo do fator de redução ajustado de acordo com o Anexo E, podem ser ativados nas configurações de detalhe do RF-/STEEL EC 3.

Exemplo

No exemplo a seguir, um pilar de pêndulo de 6 metros de comprimento (QRO 300x6.3, acabado a quente) feito de S355 é dimensionado para uma força de compressão de cálculo atuante de 1950 kN.

As propriedades da secção efetiva são determinadas tendo em consideração a tensão de compressão real+ de acordo com o Anexo E. No caso do atual pilar articulado, as imperfeições globais, bem como os efeitos de acordo com a teoria de segunda ordem são sem influência, portanto, a determinação das forças internas de acordo com a teoria de primeira ordem sem imperfeições é suficiente.

Para efeito de comparação, o dimensionamento sem a utilização do Anexo E é experimentado primeiro. Uma vez que a análise de estabilidade também deve ser realizada, é impossível aumentar o fator de material épsilon para considerar as tensões de compressão reais ao determinar a classe da secção.

A secção é classificada na classe de secção 4 com base nas relações c/t. De acordo com a EN 1993-1-5, 4.4, as propriedades da secção resultam do pressuposto de que a tensão de cedência é atingida.

O dimensionamento não é cumprido com estas propriedades de secção.

Após ativar o Anexo E nas configurações de detalhes, o tamanho real das tensões de compressão é considerado. A relação de esbelteza reduzida é determinada iterativamente e as propriedades de secção efetiva mais favoráveis de acordo com EN 1993-1-5, Anexo E podem ser utilizadas para o dimensionamento.

O dimensionamento utilizando os valores da secção de acordo com o Anexo E é cumprido.

Conclusão

O cálculo das propriedades da secção efetiva de acordo com a EN 1993-1-5, 4.4 é inicialmente baseado no pior caso, onde a tensão de compressão existente nas partes da secção é igual à tensão de cedência. No entanto, se as tensões de compressão realmente existentes forem significativamente mais baixas, o risco real de encurvadura é reduzido e pode ser considerada uma secção efetiva maior. A determinação das propriedades da secção com a relação de esbelteza efetiva de acordo com o Anexo E permite um dimensionamento significativamente mais económico nestes casos.

Tenha em atenção que as tensões de compressão reais devem ser determinadas de acordo com a teoria de segunda ordem utilizando imperfeições globais.


Ligações
Referências
  1. EC 3. (2009). Eurocódigo 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-5: Plattenförmige Bauteile. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2010.