7890x
001682
2022-01-25

Comprimentos efetivos de contraventamentos cruzados segundo a AISC 360-16 no RFEM 6

A determinação do comprimento efetivo certo é crucial para o dimensionamento correto da capacidade portante de uma barra. Para um contraventamento cruzado unido ao centro, os engenheiros muitas vezes se perguntam se deve ser utilizado o comprimento total da barra ou se é suficiente utilizar a metade do comprimento no ponto onde as barras estão unidas.Este artigo resume as as recomendações da AISC e dá um exemplo de como especificar o comprimento efetivo dos contraventamentos cruzados no RFEM.

Em muitos casos, o comprimento efetivo pode ser considerado como metade do comprimento da barra (0,5L) para ambos no plano e fora do plano de contraventamentos de compressão carregados concentricamente em pórticos contraventados em X, conforme indicado no Apêndice 7 do AISC 360 -16. Os contraventamentos devem ter secções idênticas com forças de compressão e tração semelhantes e estão fixados no ponto médio [1].

Além disso, o AISC permite que o comprimento efetivo seja considerado como a metade do comprimento da barra quando não se espera que as barras sofram grandes deformações inelásticas cíclicas e o coeficiente de modificação de resposta sísmica R seja igual a 3 ou menos [2].

Comprimentos não contraventados maiores para encurvadura fora do plano podem ser necessários para pórticos com contraventamentos em X com forças de contraventamento desequilibradas, especialmente aqueles com ligações de ponto central contínuas [1]. A utilização de metade do comprimento da barra também pode ser inadequada quando se considera o contraventamento de um sistema resistente a forças sísmicas (SFRS), onde se espera que sofra grandes deformações cíclicas e inelásticas. Como exemplo, os contraventamentos em X como parte de pórticos com reforço especial (SCBF) devem usar o comprimento total da barra [2].

Exemplo

O exemplo neste artigo assume que o comprimento efetivo dos contraventamentos em X em aço pode ser considerado como metade do comprimento da barra. São apresentadas duas opções para definir o comprimento efetivo para comparação.

No separador Principal da caixa de diálogo Comprimentos efetivos, o utilizador pode selecionar as verificações de encurvadura necessárias e outros fatores relevantes (Figura 1).

No separador Apoios de nós e comprimentos efectivos, os coeficientes do comprimento efectivo K podem ser ajustados.

A primeira opção é manter os colchetes em forma de X como comprimento total (Figura 2). A opção Coeficientes de comprimento efetivo tem de ser utilizada aqui, uma vez que o nó central para o qual atribuir o apoio nodal não existe. O fator de comprimento efetivo K está definido como 0,5 para considerar metade do comprimento da barra. O fator k utilizado aqui é irrelevante para a condição final da barra.

A segunda opção é dividir fisicamente as barras em duas partes e ligar as quatro barras com um nó padrão no ponto de interseção (Figura 3). Adicionar um nó a uma barra não funciona, uma vez que apenas pode ser associado a uma das barras de contraventamento X.

Os resultados gerais e as relações de verificação do dimensionamento são comparáveis entre as duas abordagens. As formas defletidas mostradas abaixo parecem ligeiramente diferentes e a forma defletida real pode ficar algures entre as duas. A primeira opção pode ser preferida para manter o número total de barras baixo e para evitar a partilha de carga entre os contraventamentos ligados.


Autor

Cisca é responsável pelo apoio técnico ao cliente e pelo desenvolvimento de programas para o mercado norte-americano.

Referências
  1. ANSI/AISC 360-16, Specification for Structural Steel Buildings
  2. Heath Mitchell, S.E., P.E., Modern Steel Construction, Steel Interchange, January 2013