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2026-04-23

Pré-dimensionamento de ligações de aço

No âmbito do processo de construção e dimensionamento, os tempos de cálculo devem ser mantidos o mais reduzidos possível. Especialmente em problemas intensivos em cálculos e altamente não lineares, como na dimensionamento de ligações de aço, uma dimensionamento reduzido automático oferece uma vantagem econômica decisiva. Neste artigo, são explicados o pré-dimensionamento no Add-On de Ligações de Aço e os seus fundamentos.

Ativação

A ativação do pré-dimensionamento ocorre na configuração de capacidade de carga. A respectiva caixa de seleção pode ser encontrada na seção "Geral". Um pré-dimensionamento é realizado para todas as ligações às quais uma configuração de capacidade de carga com pré-dimensionamento ativado é atribuída.

Redução das combinações de carga

A redução do esforço de cálculo ocorre através de uma redução das combinações de carga a serem dimensionadas. Um dimensionamento completo exige que todas as situações de carga das combinações de carga atuantes em todos os nós da ligação sejam examinadas. No entanto, é possível restringir o conjunto de situações provavelmente críticas a um número significativamente menor, assumindo o seguinte:

  1. As combinações de carga que causam os maiores componentes de força de corte nas extremidades adjacentes das barras são também críticas para a ligação
  2. Para forças de corte direcionadas na mesma direção, as cargas de maior magnitude são críticas
  3. Se um componente de força de corte extrema (com uma tolerância de 0,1 % da magnitude) ocorre sob duas situações de carga, ambas devem ser consideradas críticas
  4. Forças de corte de magnitude +/- 1 N ou 1 Nm são desprezíveis
  5. Somente as extremidades das barras que não estão suportadas no submodelo são consideradas

As combinações de carga identificadas sob estas premissas realmente incluem todas as críticas na maioria dos casos. No entanto, não se pode excluir a possibilidade de que combinações significativas individuais sejam negligenciadas devido a uma situação de carga incomum. Portanto, o procedimento é adequado apenas para pré-dimensionamento.

Exemplo de Aplicação

Neste exemplo simples de uma ligação de pilar de dois lados, a eficácia e o funcionamento são ilustrados. As cargas de uso, vento e neve atuando em uma estrutura de aço em 21 combinações de carga resultam nas seguintes forças de corte no nó da ligação considerado.

Na tabela, todas as linhas que foram determinadas como combinações de carga críticas de acordo com as premissas explicadas acima estão marcadas. O pé do pilar é assumido como suportado, portanto, as cargas na parte inferior do pilar não são consideradas. Além disso, ocorre o caso em que LK 11 na barra 4 gera uma força de cisalhamento máxima em z de 28,243 kN, que está dentro do limite de tolerância de 0,1 % da força de cisalhamento máxima em z da situação de dimensionamento em LK 13 (28,268 kN). Isso resulta nas combinações de carga reduzidas, provavelmente críticas, 6, 7, 8, 9, 11 e 13, que são listadas na tabela 'Resumo do Pré-dimensionamento'. Assim, as combinações a serem investigadas diminuem de 21 para 6.

Uma comparação das utilizações dos componentes de ligação com o dimensionamento completo mostra que os componentes realmente críticos podem ser dimensionados corretamente com base no pré-dimensionamento. No entanto, a utilização de um parafuso da conexão da placa de topo é subestimada em 0,8 %. A combinação de carga crítica LK 3 foi não identificada pelo pré-dimensionamento. Aqui, a sensibilidade do método a situações de carga específicas é evidente, embora o erro seja desprezível neste assim como na maioria dos outros casos típicos de aplicação.


Autor

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