No módulo Ligações de aço, pode ligar secções ocas circulares utilizando soldaduras.
É possível ligar as secções circulares entre si ou a componentes planos. Os arredondamentos de secções padronizadas e de parede fina também podem ser ligados por uma soldadura.
O módulo Ligações de aço permite classificar as rigidezes das ligações.
Além da rigidez inicial, a tabela também apresenta os valores limite para ligações articuladas e rígidas para os esforços internos selecionados N, My e/ou Mz. A classificação resultante é então apresentada como "articulado", "semirrígido" ou "rígido".
No módulo "Ligações de aço", pode considerar o pré-esforço dos parafusos no cálculo para todos os componentes. O pré-esforço pode ser ativado facilmente através da caixa de seleção nos parâmetros dos parafusos e tem impacto na análise tensão-deformação e na análise da rigidez.
Os parafusos pré-esforçados são parafusos especiais utilizados em estruturas de aço para gerar uma força de aperto elevada entre os componentes estruturais ligados. Esta força de aperto provoca atrito entre os componentes estruturais, o que permite a transferência de forças.
Funcionalidade Os parafusos pré-esforçados são aplicados com um determinado binário, alongando-os e gerando uma força de tração. Esta força de tração é transferida para os componentes ligados e gera uma elevada força de aperto. A força de aperto evita que a ligação se solte e garante uma transmissão fiável da força.
Vantagens
Capacidade de carga elevada: os parafusos pré-esforçados permitem transferir forças elevadas.
Baixa deformação: minimizam a deformação da ligação.
Resistência à fadiga : são resistentes à fadiga.
Simplicidade de montagem: são relativamente fáceis de montar e desmontar.
Cálculo e dimensionamento O cálculo dos parafusos pré-esforçados é realizado no RFEM utilizando o modelo de análise EF gerado pelo módulo "Ligações de aço". Considera a força de aperto, o atrito entre os componentes estruturais, a resistência ao corte dos parafusos e a capacidade de carga dos componentes estruturais. O dimensionamento é realizado de acordo com DIN EN 1993-1-8 (Eurocódigo 3) ou a norma dos EUA ANSI/AISC 360-16. O modelo de análise criado, incluindo os resultados, pode ser guardado e utilizado como um modelo independente do RFEM.
A rigidez inicial Sj,ini é um parâmetro decisivo para avaliar se uma ligação pode ser caracterizada como rígida, não rígida ou articulada.
No módulo "Ligações de aço", é possível calcular a rigidez inicial Sj,ini de acordo com o Eurocódigo (EN 1993-1-8, Secção 5.2.2) e a AISC (AISC 360-16 Cl. E3.4) em relação aos esforços internos N, My e/ou Mz.
A transferência automática opcional das rigidezes iniciais permite uma transferência direta como rigidez de articulação de extremidade de barra no RFEM. Em seguida, toda a estrutura é recalculada e os esforços internos resultantes são adotados automaticamente como cargas no cálculo e dimensionamento dos modelos de ligação.
Este processo de iteração automatizado elimina a necessidade de exportar e importar dados manualmente, reduzindo a quantidade de trabalho e minimizando possíveis fontes de erro.
No módulo Ligações de aço, pode dimensionar ligações de barras com secções compostas. Além disso, pode realizar verificações de ligações para quase todas as secções de parede fina na biblioteca do RFEM.
Agora, pode dimensionar ligações de acordo com a norma americana ANSI/AISC 360-16 no módulo Ligações de aço. Os seguintes procedimentos de verificação estão integrados:
Verificação de fatores de carga e resistência (LRFD)
Através da extensão de módulo integrada RF-/STEEL Warping Torsion, é possível efetuar no RF-/STEEL AISC o dimensionamento de acordo com o Guia de Dimensionamento 9 (Design Guide 9).
O cálculo é executado com 7 graus de liberdade segundo a teoria da torção com empenamento e permite um dimensionamento da estabilidade próximo da realidade com consideração da torção.
A determinação do momento de encurvadura por flexão-torção ocorre no RF-/STEEL AISC através de um solucionador de valores próprios, o qual permite a determinação precisa da carga de encurvadura crítica.
O solucionador de valores próprios é completado por uma janela de visualização dos gráficos da forma própria que serve para verificar as condições de fronteira.
No RF-/STEEL AISC, existe a possibilidade de considerar restrições laterais em quaisquer posições. Por exemplo, é possível reforçar somente o banzo superior.
Além disso, podem ser atribuídos apoios intermédios definidos pelo utilizador, por exemplo, molas de rotação e molas de translação em diferentes posições na secção.
As verificações determinantes são resumidas numa tabela e representadas em conjunto com a geometria das ligações. Nas seguintes janelas de resultados podem ser visualizados todos os detalhes fundamentais do dimensionamento.
São exibidas imediatamente as dimensões, as propriedades do material e as soldaduras para a construção das ligações e podem ser incluídas no relatório de impressão. Da mesma forma, a exportação para ficheiro DXF é ativada. As ligações podem ser visualizadas no módulo adicional RF-/JOINTS Timber - Timber to Timber ou no programa RFEM/RSTAB.
Todos os gráficos podem ser integrados no relatório de impressão do RFEM/RSTAB ou imprimidos diretamente. Devido à saída de resultados à escala, é possível uma comprovação visual logo na fase de dimensionamento.
Em primeiro lugar, selecione o tipo de ligação e a norma para o dimensionamento.
As barras a serem conectadas são importadas do modelo do RFEM/RSTAB. O módulo adicional verifica automaticamente se todas as condições geométricas são cumpridas.
Além disso, as cargas são importadas automaticamente do RFEM/RSTAB. Na janela Geometria, podem ser especificados os parâmetros dos parafusos (diâmetro, comprimento, ângulo etc.).
O RF-/DYNAM Pro - Nonlinear Time History está integrado na estrutura do módulo RF‑/DYNAM Pro - Forced Vibrations e é expandido através de dois métodos de análise não-lineares (no RSTAB só um método de análise).
Os diagramas força-tempo podem ser introduzidos pelo utilizador como transitórios, periódicos ou em função do tempo. Os casos de carga dinâmicos combinam os diagramas de tempo com os casos de carga estáticos, o que dá muita flexibilidade. No seguimento, é possível definir intervalos de tempo para o cálculo, o amortecimento estrutural e as opções de exportação nos casos de carga dinâmicos.
Diagramas de tempo definidos pelo utilizador em função do tempo, na forma de tabelas ou como cargas harmónicas
Combinação dos diagramas de tempo com casos ou combinações de cargas do RFEM/RSTAB (isto permite a definição de cargas de nós, barras e superfícies, assim como cargas livres e geradas, variáveis em função do tempo)
Possibilidade de combinar várias funções de excitação independentes
Análise não linear de histórico de tempo com a análise implícita de Newmarks (só no RFEM) ou a análise explícita
Amortecimento estrutural definido pelos coeficientes de amortecimento de Rayleigh
Importação direta de deformações iniciais de um caso ou combinação de cargas (só no RFEM)
Alterações de rigidez como condições iniciais, por exemplo, efeito de força axial, barras desativadas (só no RSTAB)
Representação gráfica de resultados num diagrama de histórico de tempo
Exportação de resultados em intervalos de tempo definidos pelo utilizador ou como envolvente
Todos os resultados podem ser facilmente avaliados e visualizados de forma numérica e gráfica. As funções de seleção permitem uma avaliação específica.
O relatório de impressão corresponde aos elevados padrões do e ]] produtos/estruturas-de-vigas-rstab/rstab-9/o-que-e-o-rstab RSTAB]]. As alterações são atualizadas automaticamente.
O SHAPE-THIN calcula todas as propriedades relevantes das secções, incluindo os esforços internos limite plásticos. As zonas sobrepostas são consideradas de forma próxima da realidade. Se as secções forem constituídas por diferentes materiais, o SHAPE‑THIN determina as propriedades efetivas da secção em relação ao material de referência.
Além da análise de tensão elástica, é possível realizar a verificação plástica com interação dos esforços internos para qualquer formato de secção. As verificações de interação plásticas são realizadas pelo método Simplex. As hipóteses de cedência podem ser selecionadas de acordo com Tresca ou von Mises.
O SHAPE-THIN efetua uma classificação das secções de acordo com as normas EN 1993-1-1 e EN 1999-1-1. Para secções de aço de classe 4, o programa determina larguras efetivas para painéis de encurvadura não reforçados ou reforçados de acordo com a EN 1993-1-1 e a EN 1993-1-5. Para secções de alumínio de classe 4, o programa calcula as espessuras efetivas de acordo com a EN 1999-1-1.
Opcionalmente, o SHAPE‑THIN verifica os valores de c/t limite em conformidade com os métodos de dimensionamento el-el, el-pl ou pl-pl de acordo com a DIN 18800. As zonas c/t dos elementos orientados na mesma direção são reconhecidas automaticamente.
O SHAPE-THIN inclui uma extensa biblioteca de secções laminadas e parametrizadas. Estas podem ser combinadas ou complementadas com novos elementos. É possível modelar uma secção composta por diferentes materiais.
As ferramentas e funções gráficas permitem a modelação de formas complexas de secções da forma habitual para programas de CAD. A entrada gráfica oferece, entre outros, a opção de definir elementos de ponto, cordões de soldadura, arcos, secções retangulares e circulares parametrizadas, elipses, arcos elípticos, parábolas, hipérboles, splines e NURBS. Alternativamente, é possível importar um ficheiro DXF que é utilizado como base para uma modelação adicional. Também existe a possibilidade de utilizar linhas auxiliares para a modelação.
Além disso, a entrada parametrizada permite a entrada do modelo e dos dados de carga de tal maneira que estes dependam de determinadas variáveis.
Os elementos podem ser divididos ou adicionados a outros objetos de forma gráfica. O SHAPE-THIN divide automaticamente os elementos e assegura um fluxo de corte sem interrupções através da introdução de elementos nulos. No caso de elementos nulos, pode ser definida uma espessura específica para controlar a transferência de corte.
O módulo representa as verificações determinantes da ligação para os respetivos casos de carga, combinações de cargas ou de resultados. Além disso, também é possível representar os resultados separadamente para conjuntos de barras, superfícies, secções, barras, nós e apoios nodais.
A extensão dos resultados pode ser reduzida através de um filtro, permitindo uma visualização mais clara.
Em primeiro lugar, é necessário selecionar o tipo de ligação, a norma de dimensionamento, a chapa de aço e o material das cavilhas. Opcionalmente, é possível selecionar o sistema de cavilhas WS-T da SFS (apenas para a norma EN 1995-1-1). Neste caso, a respetiva classe já está predefinida pelo fabricante.
As barras a serem ligadas são importadas do modelo do RFEM/RSTAB. O módulo adicional verifica automaticamente se todas as condições geométricas são cumpridas. Em alternativa, as ligações podem ser introduzidas manualmente.
O carregamento também é importado do RFEM/RSTAB ou, no caso de definição manual da ligação, são introduzidas cargas. Na janela de entrada de dados "Geometria" são definidas as dimensões da chapa de aço e a disposição dos elementos de ligação para as barras ligadas.
Após a seleção das cargas necessárias e da norma desejada (caso pretendido) para o dimensionamento, segue-se a definição da carga limite na janela 1.2 Parâmetros limite. Na base de dados é possível adicionar outros fabricantes, para além dos já existentes.
Após todos os elementos estarem selecionados para o dimensionamento, existe a opção para definir a classe de duração da carga (CDC). No entanto, a terceira janela só fica disponível, se os elementos de ligação de madeira forem dimensionados de acordo com as normas EN 1995-1-1 ou DIN 1052.
Após o cálculo, entre outros, são representadas as rigidezes das ligações para cada barra individual. Podem ser visualizadas as seguintes verificações:
Verificação do espaçamento mínimo
Capacidade de carga de cada ligador
Chapa de aço (esmagamento e tensão segundo o EC 3 e a AISC)
Secção reduzida da madeira, etc.
rotura em bloco
Capacidade resistente total (incluindo determinação da rigidez, verificação da tração transversal, apenas para a EN 1995-1-1 etc.)
Verificação da resistência ao fogo de acordo com a EN 1995-1-2
As verificações determinantes são resumidas numa tabela e representadas em conjunto com a geometria das ligações. Nas seguintes tabelas de saída de resultados, podem ser visualizados todos os detalhes de verificação determinantes.
São exibidas imediatamente as dimensões, as propriedades do material e as soldaduras para a construção das ligações e podem ser incluídas no relatório de impressão. Também podem ser exportadas para um ficheiro DXF. As ligações podem ser visualizadas no módulo adicional RF-/JOINTS Timber - Steel to Timber ou no programa RFEM/RSTAB.
Todos os gráficos podem ser integrados no relatório de impressão ou diretamente impressos. Devido à saída de resultados à escala, é possível uma comprovação visual logo na fase de dimensionamento.
Dimensionamento de extremidades de barra, barras, apoios de nó, nós e superfícies
Consideração de áreas de projeto especificadas
Verificação das dimensões da secção
Dimensionamento segundo a norma EN 1995-1-1 (norma europeia de madeira) com os respetivos anexos nacionais + DIN 1052 + DSTV DIN EN 1993-1-8 + ANSI/AWC - NDS 2015 (norma dos EUA)
Dimensionamento de diversos materiais como aço, betão e outros
Não é necessário especificar nenhuma norma
Biblioteca expansível que inclui elementos de ligação em madeira (SIHGA, Sherpa, WÜRTH, Simpson StrongTie, KNAPP, PITZL) e elementos de fixação em aço (ligações padronizadas para estruturas de aço de acordo com EC 3, M-connect, PFEIFER, TG-Technik)
Capacidades de carga limite para vigas de madeira das empresas STEICO e Metsä Wood disponíveis na base de dados
Ligação ao MS Excel
Otimização de elementos de ligação (é utilizado o elemento de ligação com melhor aproveitamento)