O seguinte exemplo de dimensionamento corresponde a H.6 nos exemplos de dimensionamento AISC V15.0 [1].
Dados do modelo
Neste exemplo, a viga W10x49 feita de ASTM A992 com um vão de 4,5 m é carregada por cargas individuais excêntricas no centro. As cargas atuam com uma excentricidade de 6 pol. A excentricidade da carga é coberta por um momento de torção.
Caso de carga 1 Morto (peso próprio)
Caso de carga 2 em funcionamento (cargas variáveis)
É criada uma combinação de carga para cada LRFD e ASD.
Combinação de Carga 1: 1,20 LC1 + 1,60 LC2
Combinação de carga 2: 1,0 LC1 + 1,0 LC2
Uma vez que o dimensionamento com o RF -STEEL Warping Torsion se destina a conjuntos de barras, é necessário criar um conjunto de barras.
Dimensionamento em AISC do tipo RF-STEEL AISC com torção de urdidura RF-STEEL
No caso de dimensionamento 1, o dimensionamento deve ser realizado de acordo com o LRFD 2016. A combinação de carga 1 é assim selecionada para o dimensionamento e o conjunto de barras é selecionado. A análise de empenamento é ativada em "Detalhes" → "Torção com empenamento". Diferentes opções estão disponíveis para entrada de carga e método de análise.
O cálculo deve ser efetuado linearmente para a comparação de acordo com a análise estática linear e a aplicação de carga deve ser efetuada no banzo superior. Die folgenden Masken können bis zur Eingabemaske "1.8 Knotenlager" bestätigt werden. Os apoios nodais tem de ser definidos aqui. Juntamente com as articulações da barra, formam as condições de fronteira para determinar o coeficiente de carga crítico. Os apoios nodais podem ser verificados graficamente na vista parcial. Estão previstas duas restrições laterais e de torção para a viga a ser considerada no dimensionamento.
O cálculo pode ser realizado posteriormente.
Avaliação de resultados e comparação
Após o cálculo, são exibidos o coeficiente de carga crítico assim como as tensões individuais. A forma do modo determinado pode ser aberta numa janela separada e com a visualização gráfica, é possível controlar as condições de fronteira.
Se a encurvadura por flexão-torção é determinante, a tensão de cedência F n é automaticamente reduzida. No exemplo de dimensionamento, a encurvadura por flexão-torção não prevalece e, portanto, a tensão de cedência do material A992 é atribuída com Fy 50 ksi.
Uma comparação com o exemplo de verificação mostra que os mesmos pontos de dimensionamento do RF -STEEL AISC Warping Torsion são reconhecidos como determinantes e, por isso, aparecem na tabela.
Para o dimensionamento de acordo com o LRFD, é calculada uma tensão normal de 28,531 ksi para o ponto de tensão 1, especificado com 28,0 ksi no cálculo manual do exemplo de verificação.
O dimensionamento da tensão de corte no apoio conduz a uma tensão de corte total de 11,282 ksi, em comparação com o cálculo manual de 11,4 ksi.
O dimensionamento pode ser executado de acordo com o ASD como nos passos anteriores. A tensão normal máxima para o dimensionamento de acordo com ASD é determinada com 27,293 ksi no ponto de tensão 1 para o vão médio. O cálculo manual corresponde bem a 26,9 ksi. A tensão de corte máxima sobre a alma no apoio é determinada no RF -STEEL Warping Torsion com 7,522 ksi, enquanto o cálculo manual mostra 7,56 ksi.
Conclusão
O dimensionamento é possível para este exemplo de verificação. O cálculo de acordo com a análise de empenamento por torção com 7 graus de liberdade permite um dimensionamento económico de elementos estruturais com risco de empenamento de acordo com o Guia de dimensionamento 9 [2] do AISC.