O dimensionamento de barras de aço formadas a frio de acordo com as normas AISI S100-16/CSA S136-16 está disponível no RFEM 6. O dimensionamento pode ser acedido selecionando "AISC 360" ou "CSA S16" como norma no módulo Dimensionamento de aço. "AISI S100" ou "CSA S136" é então selecionado automaticamente para o dimensionamento formado a frio.
O RFEM aplica o método da resistência direto (DSM) para calcular a carga de encurvadura elástica da barra. O método da resistência direta oferece dois tipos de soluções, numéricas (método das tiras finitas) e analíticas (especificação). A curva de assinatura do FSM e as formas de encurvadura podem ser vistas em Secções.
- Consideração de sete direções de deformação locais (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) ou oito esforços internos (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω) no cálculo de elementos de barra
- Utilizável em combinação com uma análise estrutural de acordo com a análise geométrica linear, análise de segunda ordem e análise de grandes deformações (também podem ser consideradas imperfeições)
- Em combinação com o módulo de análise de estabilidade, permite determinar os fatores de carga críticos e as formas próprias de problemas de estabilidade, tais como encurvadura por torção e encurvadura por flexão-torção
- Consideração de chapas de extremidade e reforços transversais como molas de empenamento ao calcular as secções em I com determinação automática e representação gráfica da rigidez da mola de empenamento
- Representação gráfica do empenamento da secção das barras na deformação
- Integração total com o RFEM e o RSTAB
O cálculo da torção com empenamento é realizado em todo o sistema. Tenha em consideração o sétimo grau de liberdade adicional para o cálculo da barra. As rigidezes dos elementos estruturais ligados são automaticamente consideradas. Isto significa que não é necessário definir rigidezes de mola equivalentes ou condições de apoio para um sistema separado.
Pode depois utilizar os esforços internos do cálculo que tem torção com empenamento nos módulos para o dimensionamento. Considere o bimomento de empenamento e o momento de torção secundário dependendo do material e da norma selecionada. Uma aplicação típica é a análise de estabilidade de acordo com a teoria de segunda ordem com imperfeições em estruturas de aço.
Sabia que? A aplicação não está limitada apenas a secções de aço de parede fina. Isto permite, por exemplo, o cálculo do momento derrubante ideal de vigas com secções de madeira maciça.
- Pode ativar ou desativar a utilização do torção com empenamento no separador Módulos dos dados gerais do modelo'.
- Após a ativação, a interface de utilizador no RFEM é alargada com novas entradas no navegador, nas tabelas e nas caixas de diálogo.
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.
- Modelação de secções transversais através de elementos, secções, arcos e elementos de ponto
- Biblioteca expansível de propriedades de material, limites de elasticidade e tensões limite
- Propriedades de secções abertas, fechadas ou não ligadas
- Propriedades efetivas de secções constituídas por diferentes materiais
- Determinação de tensões em cordões de soldadura
- Análise de tensões incluindo o dimensionamento da torção primária e secundária
- Verificação das relações (c/t)
- Secções efetivas de acordo com as normas
- EN 1993-1-5 (incluindo painéis de encurvadura reforçados da Secção 4.5)
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EN 1993-1-3
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EN 1999-1-1
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DIN 18800-2
- Classificação de acordo com as normas
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EN 1993-1-1
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EN 1999-1-1
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- Interface com o MS Excel para importar e exportar tabelas
- Relatório de impressão
- Aplicável a barras definidas como conjuntos de barras
- Solucionador independente que considera sete direções de deformação (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) ou oito esforços internos (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω)
- Dimensionamento não linear de acordo com a análise de segunda ordem
- Entrada de imperfeições
- Cálculo de fatores de carga crítica e formas próprias de encurvadura (flambagem), assim como a sua visualização (incl. empenamento)
- Integração para o dimensionamento de barras nos módulos adicionais RF‑/STEEL EC3 e RF-/STEEL AISC
- Disponível para todas as secções em aço de parede fina
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 SHAPE-THIN determina as propriedades de secções e tensões para qualquer perfil aberto, fechado, ligado ou não ligado.
- propriedades da secção
- Área de secção total A
- Áreas de corte Ay, Az, Au e Av
- Posição do centro de massa yS, zS
- momentos da superfície 2 graus Iy, Iz, Iyz, Iu, Iv, Ip, Ip,M
- Raios de giração iy, iz, iyz, iu, iv, ip, ip,M
- Inclinação dos eixos principais α
- Peso da secção G
- Perímetro da secção U
- constantes de torção da área graus IT, IT,St.Venant, IT,Bredt, IT,s
- Posição do centro de corte yM, zM
- Constantes de empenamento Iω,S, Iω,M ou Iω,D para restrições laterais
- Módulos de secção máx/mín Sy, Sz,Su, Sv, Sω,M com posições
- Gamas de secções ru, rv, rM,u, rM,v
- Fator de redução λM
- Propriedades de secções plásticas
- Força normal Npl,d
- Forças transversais Vpl,y,d, Vpl,z,d, Vpl,u,d, Vpl,v,d
- Momentos fletores Mpl,y,d, Mpl,z,d, Mpl,u,d, Mpl,v,d
- Módulos de secção Wpl,y, Wpl,z, Wpl,u, Wpl,v
- Áreas de corte Apl,y, Apl,z, Apl,u, Apl,v
- Posição dos eixos de bissetriz da área fu, fv,
- Representação da elipse de inércia
- Momentos estáticos
- Primeiros momentos de área Su, Sv, Sy, Sz com dados sobre máximos e posição, assim como especificação do fluxo de corte
- Coordenadas de empenamento ωM
- momentos da área (áreas de empenamento) Sω,M
- Áreas da célula Am
- Tensão
- Tensões normais σx devido a esforço axial, momentos fletores e bimomento de empenamento
- Tensões de corte τ dos esforços de corte e dos momentos de torção primários e secundários
- Tensões equivalentes σv com fator ajustável para tensões de corte
- Relações de tensões em relação às tensões limite
- Tensões em bordas de elementos ou linhas centrais
- Tensões em cordões de soldadura
- Sistemas de reforço
- Propriedades de secção de perfis não ligados (núcleos de edifícios altos, secções mistas)
- Esforços transversais de secções parciais devido a flexão e torção
- Dimensionamento plástico
- Cálculo plástico com determinação do fator de majoração αpl
- Verificação das relações (c/t) segundo os métodos de verificação el-el, el-pl ou pl-pl de acordo com a DIN 18800
Uma vez que o RF-/STEEL Warping Torsion está totalmente integrado no RF‑/STEEL EC3 e no RF-/STEEL AISC, os dados são introduzidos da mesma maneira como para o dimensionamento habitual nestes módulos adicionais. Para ativar a extensão, só é necessário selecionar a opção "Método geral com análise de torção de empenamento" em Detalhes (ver imagem do lado esquerdo). Nesta caixa de diálogo é também possível definir o número máximo de iterações.
A análise da torção com empenamento é efetuada para conjuntos de barras no RF‑/STEEL EC3 ou no RF-/STEEL AISC, para a qual é possível definir condições de fronteira, tais como apoios nodais ou articulações de extremidades de barras.
Existe também a possibilidade de especificar imperfeições para o cálculo não linear.
Os resultados da análise de torção com empenamento são representados nos módulos adicionais RF‑/STEEL EC3 ou RF-/STEEL AISC do modo habitual. Nas respetivas tabelas de resultados, podem ser visualizados, entre outros, os valores do empenamento e da torção críticos, os esforços internos e o resumo de todas as verificações.
A representação gráfica das formas próprias (incl. empenamento) permite uma avaliação realística do comportamento da encurvadura (flambagem).