Para determinar a resistência ao corte dos parafusos, pode utilizar o módulo Ligações de aço para especificar se existe uma espiga ou uma rosca no plano de corte.
No caso de secções retangulares, geralmente é possível obter uma ligação direta utilizando soldaduras. No entanto, também é possível ligá-las a outras secções da mesma forma. Além disso, outros componentes, tais como chapas de extremidade ajudam a conectar as secções retangulares a outros componentes estruturais.
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.
Dimensionamento de uma ligação de pórtico com barras reforçadas e de secção variável. Para a ligação, foi realizada uma análise de tensões e uma verificação da estabilidade de encurvadura. Para apresentar os resultados da encurvadura, a ligação foi convertida num modelo separado.
O programa apoia-o: Determina as forças dos parafusos com base no modelo de análise de EF e avalia-as automaticamente. O módulo realiza o dimensionamento da resistência do parafuso para casos de rotura, tais como tração, corte, forma do furo e punçoamento, de acordo com a norma e apresenta claramente todos os coeficientes necessários.
Deseja realizar uma verificação de soldadura? As soldaduras são modeladas como elementos de superfície elástico-plástico e as suas tensões são lidas a partir do modelo de análise de EF. O critério de plasticidade é definido para representar a rotura de acordo com a AISC J2-4, J2-5 (resistência das soldaduras) e J2-2 (resistência do metal de base). O dimensionamento pode ser realizado utilizando os coeficientes parciais de segurança do anexo nacional selecionado da EN 1993-1-8.
As chapas na ligação são verificadas plasticamente comparando a deformação plástica existente com a deformação plástica admissível. A predefinição é de 5% de acordo com EN 1993-1-5, Anexo C, mas pode ser ajustada pelo utilizador, bem como 5% para AISC 360.
Aqui, o dimensionamento de soldaduras é muito simples. Com o modelo de material "Ortotrópico | Plástico | Soldadura (superfícies)" especialmente desenvolvido, é possível calcular plasticamente todos os componentes de tensão. A tensão Tperpendicular também é considerada plasticamente.
A utilização deste modelo de material permite-lhe dimensionar soldaduras de forma mais realista e eficaz.
Utilizando o componente "Placa de ligação", pode criar de forma adicional e automática uma nova chapa de gusset no módulo. Isto permite poupar componentes separados e os restantes elementos, tais como a chapa de capitel e a lingueta, são automaticamente considerados com as suas dimensões.
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.
Quando tem uma soldadura a ligar duas chapas com materiais diferentes, agora é possível selecionar, a partir de uma caixa de combinação no módulo Ligações de aço, qual dos dois materiais deve ser utilizado para a soldadura.
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.
O componente "Editor de barra" permite modificar placas de barra individuais ou múltiplas no módulo Ligações de aço.
Dispõe agora das operações de chanfro, entalhe, arredondamento e abertura com diversas formas. Pode utilizar as operações "entalhe" e "chanfro" para várias placas de barras.
Desta maneira, é possível efetuar, por exemplo, entalhes em banzos de secções em I (ver Figura).
Em comparação com o módulo adicional RF-/STEEL Warping Torsion (RFEM 5/RSTAB 8), foram adicionadas as seguintes novas funções ao módulo Torção com empenamento (7 GDL) para o RFEM 6/RSTAB 9:
Integração completa no ambiente do RFEM 6 e do RSTAB 9
O sétimo grau de liberdade é tido em consideração diretamente no cálculo das barras no RFEM/RSTAB em todo o sistema
Já não é necessário definir condições de apoio ou rigidezes de mola para o cálculo no sistema equivalente simplificado
Possibilidade de combinação com outros módulos, por exemplo, para o cálculo de cargas críticas de encurvadura por torção e encurvadura por torção-flexão com análise de estabilidade
Sem restrições para secções de aço de parede fina (também é possível calcular momentos derrubantes ideais para vigas com secções de madeira maciça, por exemplo)
Os resultados do dimensionamento da ligação podem ser introduzidos no relatório de impressão.
Ao criar um novo relatório de impressão, selecione os itens adicionados a partir do módulo Ligações de aço
Utilize a ferramenta 'Imprimir gráficos para relatório de impressão' para inserir gráficos com os resultados da ligação, incluindo o painel de controlo, no relatório
O relatório de impressão contém as especificações dos componentes de ligação, parâmetros de dimensionamento, resultados e gráficos
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)
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
Além de outros componentes predefinidos no módulo Dimensionamento de ligações de aço, pode utilizar o componente básico universal 'Soldadura geral' para introduzir situações de ligação complexas.
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".
Para a análise de estabilidade, utilizou-se um solucionador de valores próprios interno para determinar o fator de carga crítica? Neste caso, é possível exibir como resultado a forma do modo determinante do objeto a ser dimensionado.
O módulo Dimensionamento de alumínio oferece-lhe várias opções. Aqui também é possível verificar secções gerais que não estão predefinidas na biblioteca de secções. Por exemplo, criar uma secção no programa RSECTION e depois importá-la para o RFEM/RSTAB. Dependendo da norma de dimensionamento utilizada, pode optar entre vários formatos de verificação. Isso inclui, por exemplo, a verificação da tensão equivalente.
Ist zudem eine Lizenz für RSECTION und „Effektive Querschnitte“ vorhanden, so können Sie die Nachweise auch unter Berücksichtigung der effektiven Querschnittswerte nach EN 1999-1-1 führen.
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.
Para dimensionar uma ligação de aço, tem de ter o módulo Ligações de aço ativado. Os módulos no RFEM 6 são ativados no separador Módulos da janela Editar modelo - Dados gerais. Se o módulo estiver ativo, este é apresentado no navegador.
Os seguintes fabricantes de madeira laminada cruzada estão atualmente disponíveis na biblioteca de composições:
Binderholz (EUA)
KLH (EUA, CAN)
Kalesnikoff (EUA, CAN)
Nordic Structures (EUA, CAN)
Mercer Mass Timber
SmartLam
Sterling Structural
Composições listadas na edição 32 da Lignatec "Madeira laminada cruzada de origem suíça"
Ao carregar uma composição da biblioteca de composições, todos os parâmetros relevantes são adotados automaticamente. Estamos continuamente a ampliar esta base dados para si.
Para os componentes da ligação, é possível verificar se a falha de estabilidade é relevante. Isto requer o módulo Estabilidade da estrutura.
Neste caso, calcula o fator de carga crítica para todas as combinações de carga analisadas e o número de formas próprias selecionadas para o modelo de ligação. Compare o fator de carga crítica menor com o valor limite 15 da norma EN 1993-1-1, Secção 5. Além disso, pode efetuar um ajuste do valor limite. Como resultado da análise de estabilidade, o programa representa graficamente as formas próprias correspondentes.
Para a análise de estabilidade, o RFEM utiliza um modelo de superfície adaptado para reconhecer especificamente as formas de encurvadura locais. O modelo da análise de estabilidade, incluindo os resultados, também pode ser guardado e utilizado como um ficheiro de modelo separado.
Para a determinação de valores próprios, pode selecionar dois métodos:
Métodos diretos
Os métodos diretos (Lanczos [RFEM], raízes de polinómios característicos [RFEM], método de iteração de subespaço [RFEM/RSTAB], iteração inversa deslocada [RSTAB]) são adequados para modelos de pequena e média dimensão. Utilize estes métodos de resolução rápida apenas se o seu computador tiver uma grande capacidade de memória RAM.
Método de iteração ICG (Incomplete Conjugate Gradient [RFEM])
Em contrapartida, este método requer apenas uma pequena quantidade de memória. Os valores próprios são determinados sucessivamente. Este método deve ser utilizado para o cálculo de grandes estruturas com poucos valores próprios.
Com o módulo Estabilidade da estrutura, também pode realizar uma análise de estabilidade não linear com o método incremental. Esta análise fornece resultados próximos da realidade, mesmo para estruturas não lineares. O fator de carga crítica é determinado através do aumento sucessivo de cargas do caso de carga subjacente, até ser atingida a instabilidade. Durante o aumento de carga, são consideras não linearidades, tais como barras que falham, apoios e fundações, assim como não linearidades de materiais. Após o incremento de carga, pode realizar opcionalmente uma análise de estabilidade linear no último estado estável para determinar o modo de estabilidade.
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.
No RFEM, está implementada uma biblioteca para superfícies de madeira laminada cruzada a partir da qual pode carregar composições dos fabricantes (por exemplo, Binderholz, KLH, Piveteaubois, Södra, Züblin Timber, Schilliger, Stora Enso). Além das espessuras das camadas e dos materiais, também é fornecida informação sobre as reduções de rigidez e a colagem dos lados estreitos.
Verificações de estabilidade à encurvadura por flexão, encurvadura por torção e encurvadura por flexão-torção sob compressão
Verificações de encurvadura por flexão-torção para componentes com carga de momento
Importação dos comprimentos efetivos do cálculo através do módulo Estabilidade da estrutura
Entrada gráfica e controlo de apoios de nós e comprimentos efetivos definidos para a verificação de estabilidade
Dependendo da norma, pode escolher entre a entrada definida pelo utilizador de Mcr, o método analítico da norma e a utilização do solucionador de valores próprios interno
Consideração do painel de corte e restrição de rotação ao utilizar o solucionador de valores próprios
Representação gráfica da forma própria se o solucionador de valores próprios foi utilizado
Verificações de estabilidade para componentes sob carga de compressão e flexão combinadas, dependendo da norma de dimensionamento
Cálculo compreensível de todos os coeficientes necessários, tais como fatores de interação
Consideração alternativa de todos os efeitos para a verificação de estabilidade ao determinar os esforços internos no RFEM/RSTAB (análise de segunda ordem, imperfeições, redução da rigidez, se necessário, em combinação com o módulo Torção com empenamento).