O modelo deste artigo técnico é baseado no exemplo 5.5.3 na literatura técnica [1]. Explica os efeitos da rigidez da ligação na determinação das forças internas, bem como o dimensionamento das ligações utilizando o exemplo de um pórtico de aço de dois andares e vão duplo.
Carga
As cargas resultantes de uma largura de alimentação de quatro metros são aplicadas de acordo com [1]. Apenas o deslocamento da extremidade da barra articula-se a 0,1 m do eixo dos pilares. As inclinações iniciais globais são calculadas de acordo com a Equação 5.5 em [2] :
Onde
Até
Geometria das ligações e características de rotação do momento
As ligações das vigas no teto falso e na cobertura são formadas com placas nas extremidades salientes, sem reforços nos pilares. Este dimensionamento leva a vantagens econômicas no caso atual.
De acordo com [1] , o efeito das características de momento-rotação das ligações na distribuição das forças internas numa estrutura para ligações deformáveis tem geralmente de ser considerado. Com o método de componente especificado na EN 1993-1-8, é possível calcular a rigidez elástica inicial Sj, ini para as ligações. Isto é realizado com o módulo adicional RF-/JOINTS Steel Rigid.
A aplicação da rigidez da mola de torção no modelo é simplificada de acordo com a EN 1993-1-8 secção 5.1.2 (4) e é definida para um ajuste rápido no sistema no caso de alterações através da parametrização.
IPE 240: Sj, modelo = Sj, ini/η = 16.304/2 = 8.152 kNm/rad
IPE 300: Sj, modelo = Sj, ini/η = 26 372/2 = 13,186 kNm/rad
Forças internas e dimensionamento das ligações
A determinação da primeira forma própria no plano do pórtico com os módulos adicionais RSBUCK ou RF-STABILITY resulta num fator de carga crítica acr de 12,6. Assim, é possível calcular as forças internas de acordo com a Equação 5.1 em [2] de acordo com a análise estática linear.
O cálculo do caso de carga com articulações de barra modeladas de forma rígida resulta nas seguintes forças internas.
Com base nestas forças internas, a ligação é dimensionada de acordo com a EN 1993-1-8 no módulo adicional RF-/JOINTS Steel Rigid.
O cálculo do caso de carga com articulações de barras rígidas resulta nas seguintes forças internas.
Com estas forças internas mais elevadas nas ligações entre a viga e o pilar, já não é possível dimensionar as ligações.
Resumo
A consideração da rigidez da ligação na análise estrutural permite o dimensionamento mais rígido das ligações, bem como uma utilização mais homogénea das vigas na atual estrutura de aço de dois andares e dois corredores.