Para construções com vãos longos, as vigas de alma cheia são uma opção económica. As vigas de aço com secção em I normalmente têm uma alma profunda para maximizar a sua capacidade de corte e a separação do banzo, mas têm uma alma fina para minimizar o peso próprio. Devido à sua grande relação altura-espessura (h/tw ), podem ser necessários reforços transversais para reforçar a alma esbelta.
Quando uma laje de betão se encontra assente sobre o banzo superior, esta funciona como um apoio lateral (estrutura mista), evitando problemas de estabilidade de encurvadura por flexão-torção. Se houver uma distribuição negativa do momento fletor, o banzo inferior é sujeito a compressão e o banzo superior sujeito a tração. Se o apoio lateral não é suficiente devido à rigidez da alma, neste caso o ângulo entre o banzo inferior e a linha de interseção da alma é variável, pelo que existe a possibilidade de encurvadura por distorção do banzo inferior.
O Steel Joist Institute (SJI) desenvolveu anteriormente tabelas de vigas virtuais para estimar as propriedades de secção para vigas de aço da alma aberta. Estas secções de viga virtual são caracterizadas como vigas equivalentes de banzo largo que se aproximam muito da área da corda da viga, do momento de inércia efetivo e do peso. Estão também disponíveis vigas virtuais nas bases de dados de secções do RFEM e do RSTAB.
No RFEM 6, é possível definir soldaduras de linha entre superfícies e calcular as tensões de soldadura com o módulo Análise tensão-deformação. Este artigo demonstrará como fazer isso.
As ligações de aço no RFEM 6 são definidas como um conjunto de componentes. No novo módulo Steel Joints, estão disponíveis componentes básicos universalmente aplicáveis (placas, soldaduras, planos auxiliares) para a introdução de situações de ligação complexas. Os métodos com os quais as ligações podem ser definidas são considerados em dois artigos anteriores da base de dados de conhecimento: "Uma nova abordagem para o dimensionamento de ligações de aço no RFEM 6" e "Definição de componentes de ligações de aço utilizando a biblioteca" .
Das Zusatzmodul RF-/STAHL EC3 kann den Nachweis der Halskehlnähte für alle parametrischen, geschweißten Querschnitte der Querschnittsbibliothek führen. Hierzu muss die Option in den Detaileinstellungen des Moduls aktiviert werden. Alternativ kann auch ein Flächenmodell zur Bemessung genutzt werden.
Bei der Anwendung von unterbrochenen Schweißnähten zwischen Schiene und Flansch ist darauf zu achten, dass die angesetzte Schweißnahtlänge nicht die Länge der starren Lasteinleitung der Radlast gemäß Gleichung 6.1 in [1] überschreitet.
A norma europeia EN 1993-1-8, Secção 4.5.3.3., oferece ao utilizador um método simplificado para a verificação do estado limite último de cordões de soldadura. De acordo com a norma, a verificação está concluída quando o valor de cálculo da resultante de forças que atua na superfície do cordão de soldadura for inferior ao valor de cálculo da capacidade de carga da soldadura. Assim sendo, caso pretenda dimensionar a soldadura para um modelo de superfície, irá encontrar uma variedade de resultados devido à natureza dos cálculos MEF. Por isso, mostramos a seguir como determinar os componentes da força a partir do modelo.
O dimensionamento de componentes estruturais de aço laminados a frio está definido na EN 1993-1-3. As formas de secções típicas formadas a frio são em U, C, Z, ómega ou sigma. Trata-se de produtos de chapa de parede fina laminados a frio por métodos de formação a frio de rolo ou dobragem. Na verificação dos estados limites último, também é necessário garantir que as forças transversais locais não levem a compressão, esmagamento da alma ou encurvadura local na alma das secções. Esses efeitos podem ser causados por forças transversais locais entre o banzo e a alma e por forças de apoio nos pontos apoiados. A secção 6.1.7 da EN 1993-1-3 especifica em detalhe como determinar a resistência da alma Rw,Rd sujeita a forças transversais locais.
Será calculada uma ligação soldada de uma secção HEA sob flexão desviada com força axial. A verificação das soldaduras para as forças internas especificadas de acordo com o método simplificado (DIN EN 1993-1-8, secção 4.5.3.3) será executado através do SHAPE-THIN.
In einem multimodalen Antwortspektrenverfahren ist es wichtig, eine ausreichende Anzahl von Eigenwerten der Struktur zu ermitteln und deren dynamische Antworten zu berücksichtigen. Vorschriften wie die EN 1998-1 [1] und andere internationale Standards schreiben vor, 90 % der Strukturmasse zu aktivieren. Isto é, so viele Eigenwerte zu bestimmen, dass die Summe der effektiven Modalmassenfaktoren größer 0.9 ist.
No final do tópico sobre o dimensionamento de soldaduras em vigas de ponte rolante - após os artigos técnicos sobre o cordão de soldadura de carris no estado limite último e no estado limite de fadiga - segue-se um artigo técnico sobre cordões de soldadura de alma. Dabei sollen sowohl der Grenzzustand der Tragfähigkeit als auch der Grenzzustand der Ermüdung betrachtet werden.
Para assegurar os efeitos dos painéis, que devem atuar como cordas de tração ou compressão, é necessário ligá-los à alma de forma resistente ao corte. Esta ligação é obtida de uma forma semelhante à transferência de corte na ligação entre as secções de betonagem, utilizando a interação entre escoras e tirantes. Para garantir a resistência ao corte, é necessário verificar se a resistência da escora é dada e se a força do tirante é absorvida pela armadura transversal.
Uma secção de barra em alumínio composta por elementos esbeltos pode sofrer roturas por encurvadura local dos seus banzos ou das suas almas antes de a barra atingir a sua resistência máxima. No módulo adicional RF-/ALUMINUM ADM, existem agora três opções para determinar a resistência à flexão nominal para o estado limite da encurvadura local, Mnlb, da secção F.3 do Aluminium Design Manual (ADM). As três opções incluem as secções F.3.1 Método da média ponderada, F.3.2 Método da resistência direto e F.3.3 Método do elemento limite.
O cordão de soldadura é o tipo de soldadura mais utilizado na construção de edifícios de aço. De acordo com a norma EN 1993-1-8, 4.3.2.1 (1) [1], as soldaduras de ângulo podem ser utilizadas para a ligação de peças quando as superfícies de fusão formam entre si um ângulo compreendido entre 60° e 120°.
Com base num artigo técnico sobre a verificação do estado limite último para soldaduras de carris, a seguinte explicação refere-se ao processo de verificação à fadiga para soldaduras de carris. Em particular, este artigo explica em detalhe os efeitos de considerar uma carga de roda excêntrica de 1/4 da largura da cabeça do carril.
A aplicação de uma carga de roda excêntrica com 1/4 da largura da cabeça do carril, de acordo com a norma DIN EN 1993-6, só tem de ser considerada para a verificação à fadiga a partir de uma classe de dano S3. Uma opção de entrada adicional na configuração de detalhes permite a consideração desta excentricidade também para verificações à fadiga para o estado limite último. Ao selecionar esta opção, é sempre efetuada a verificação da carga de roda excêntrica, independentemente da classe de dano.
No CRANEWAY, é utilizada uma carga excêntrica da roda com 1/4 da largura da cabeça do carril para a verificação à fadiga de soldaduras, bem como para o dimensionamento de vigas de ponte rolante de acordo com o anexo nacional da Alemanha e a partir da classe de dano S3.
Quando as vigas de ponte rolante são concebidas com carris de aço plano, os detalhes de soldadura desses carris fazem sempre parte do dimensionamento. Generell kann hierfür zwischen durchlaufenden oder nicht durchlaufenden Kehlnähten als Befestigung gewählt werden. O seguinte artigo oferece uma visão global sobre os processos de verificação e as suas particularidades, em especial quando é utilizada a norma EN 1993-6.
No RF-STEEL Surfaces, é possível apresentar as tensões relevantes para o dimensionamento das soldaduras, por exemplo, de acordo com a EN 1993-1-8, Figura 4.5. Beim Auswerten der Spannungsanteile ist das lokale xyz-Achsensystem der Flächen zu beachten.
Por razões estruturais, as ligações de corte geralmente incluem chapas de aleta ou cantoneiras de banzo. As vigas principal e secundária dispostas na borda superior necessitam de entalhes ou chapas de aleta compridas. As ligações de chapas de extremidade articuladas são frequentemente soldadas à alma.
Com a versão mais recente do RF‑/DYNAM Pro, pode excluir as formas próprias da verificação sísmica. Dazu gibt es in den meisten Normen Vorschriften, um zu kleine effektive Modalmassenfaktoren auszuschließen. Unter dem Reiter "Eigenformen" besteht daher die Möglichkeit, den Faktor anzugeben und die Eigenformen damit automatisch nicht zu berücksichtigen.
Com a versão mais recente do CONCRETE e do RF-CONCRETE Members, é possível realizar um dimensionamento ao corte para a ligação de banzos de compressão e tração numa alma de viga em T.
No CRANEWAY, são dimensionadas as soldaduras entre os banzos e a alma de uma secção. Es stehen hier die Optionen zur Ausführung als Doppelkehlnaht oder als Stumpfnaht zur Verfügung.
Ao utilizar um perfil soldado, a verificação da costura de soldadura também pode ser realizada no RF-/STEEL EC3 como parte do dimensionamento. As verificações são efetuadas segundo a EN 1993-1-8.