Sistema
Secções:
Vigas principais de palco = IPE 550
Vigas transversais = HE-B 240
Material:
Aço S235 segundo a DIN EN 1993-1-1, Tabela 3.1
Cargas de cálculo
CC 1 Peso próprio:
gd = 1,42 kN/m
CC 2 Carga variável:
Esforços internos de cálculo
Análise de estabilidade sem considerar as vigas transversais de acordo com [3] cláusula 6.3.2
Assumindo um restrição por flexão e torção disponível no início e no final da barra, é determinado no RF-STEEL EC3 um momento crítico ideal para a encurvadura por flexão-torção Mcr de 368 kNm em conformidade com a verificação de acordo com [3 ] , cláusula 6.3.2. Assim, o dimensionamento de acordo com a Equação 6.54 resulta em 1,64. Por isso, a verificação do estado limite último não pode ser efetuada sem o efeito estabilizador das vigas transversais.
Disposição ajustável de apoios para vigas transversais segundo [3] , Anexo BB.2.2
Os regulamentos segundo a norma DIN EN 1993-1-1 Anexo BB.2.2 pressupõem um apoio rotacional sobre o comprimento da viga. O apoio rotacional existente é, por essa razão, diluído num apoio rotacional contínuo.
Determinação do apoio rotacional contínuo disponível:
Os valores são retirados de [2] e apenas ajustados para a notação do anexo BB.2.2.
Cθ,R,k = 11 823 kNm (um componente devido à deformação por flexão das vigas secundárias)
Cθ,D,k = 359 kNm (uma componente devido à deformação da secção da viga principal, é considerada a ligação à alma)
Conversão num apoio rotacional Cθ com distância média das vigas transversais:
Determinação do apoio rotacional necessário:
Onde
Kυ = 0,35 para a relação de secção elástica
Kθ = 10 segundo a norma DIN EN 1993-1-1/NA, Tabela BB.1
É possível uma redução de Cθ,min em (MEd / Mel,Rd)²:
Verificação:
Cθ,exist = 134 kNm/m < Cθ,mín = 200,9 kNm/m
O dimensionamento na forma de uma verificação de um impedimento suficiente da deformação lateral da viga principal, de acordo com o Anexo BB.2.2, não pôde ser demonstrado.
Disposição ajustável de apoios para vigas transversais segundo [3] , cláusula 6.3.4
Determinação do apoio rotacional discreto existente:
Os valores são retirados de [2] e apenas ajustados para a notação do anexo BB.2.2.
Cθ,R,k = 11 823 kNm (um componente devido à deformação por flexão das vigas secundárias)
Cθ,D,k = 359 kNm (uma componente devido à deformação da secção da viga principal, é considerada a ligação à alma)
Com esta mola rotacional é possível descrever o modelo estático do conjunto de barras retirado para a verificação segundo a Secção 6.3.4 na Janela 1.7.
Durante a verificação de acordo com 6.3.4, um resolver para valores próprios implementado no RF-STEEL EC3 determina o fator αcr,op , através do qual a carga de encurvadura crítica ideal mais baixa pode ser atingida com deformações do plano do sistema estrutural.
O fator de carga crítica de encurvadura pode ser consultado nos valores intermédios (ver janelas de resultados) e representado na respetiva forma própria numa janela separada. Assim, o resultado é um momento Mcr de 452,65 kNm ∙ 2,203 = 997,2 kNm.
A verificação segundo a Equação 6.63 resulta para a estrutura num valor de 1,01. Para o cálculo de αcr,op, o ponto de aplicação de carga foi aplicado de acordo com a configuração de detalhe de uma forma destabilizadora no banzo superior. Tendo em consideração que o verdadeiro ponto de aplicação da carga se encontra entre o banzo superior e o centro de corte, é possível ignorar o ligeiro excesso e considerar a verificação cumprida.
Determinação de Mcr no modelo FEA
Com a função "Gerar superfícies a partir de barras" e outras ferramentas de modelação à disposição, a criação de modelos de superfícies torna-se confortável e rápida. É possível determinar e apresentar graficamente o momento My na viga utilizando o tipo de barra "Viga resultante". O fator de carga crítica necessário pode ser calculado para o modelo inteiro com o módulo RF-STABILITY.
Com este modelo de elementos finitos, obtemos um momento Mcr de 447,20 kNm ∙ 2,85 = 1274,5 kNm. O valor está acima do resultado no modelo de barras com as respetivas molas rotacionais discretas. Pode igualmente ser considerada uma modelação mais precisa das ligações das vigas transversais.
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