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.
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.
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)
Os novos perfis de aço de acordo com o mais recente Manual do CISC (12ª edição) estão disponíveis no RFEM 6. As secções são listadas na biblioteca Normalizada. No filtro, selecione "Canadá" para a região e "CISC 12" para a norma. Em alternativa, o nome da secção pode ser introduzido diretamente na caixa de pesquisa localizada na parte inferior da caixa de diálogo.
Trabalha com componentes estruturais compostos por lajes? Nesse caso, tem de realizar a verificação do esforço de corte nos pontos de aplicação da carga com os requisitos para a verificação ao punçoamento, por exemplo, de acordo com 6.4, EN 1992-1-1. Além de lajes de piso, também pode verificar lajes de fundação desta forma.
Os parâmetros de dimensionamento para o punçoamento de nós selecionados podem ser especificados na configuração do estado limite último para o dimensionamento do betão.
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
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.
As cargas de vento também não são um problema para o seu dimensionamento. As cargas de vento podem ser geradas automaticamente como cargas de barra ou cargas de superfície (RFEM) nos seguintes componentes estruturais:
As suas estruturas também têm de resistir a quedas de neve? Pode utilizar o assistente de cargas de neve para gerar cargas de neve como cargas de barra ou de superfície.
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.
A biblioteca de materiais já contém os tipos de betão e os aços de armadura canadianos disponíveis para seleção e dimensionamento. No entanto, é sempre possível especificar outros materiais definidos pelo utilizador para o dimensionamento de acordo com a norma CSA A23.3.
As unidades utilizadas para o dimensionamento de betão armado segundo a CSA A23.3 estão configuradas para o sistema métrico por defeito.
A primeira janela de resultados mostra a relação de cálculo máxima com a respetiva verificação para cada caso de carga (combinação de cargas/combinação de resultados).
Nas seguintes tabelas, são exibidos todos os resultados detalhados por temas em menus de árvore extensíveis. É possível representar todos os resultados intermédios ao longo da barra em qualquer posição. Desta maneira, é possível ter a percepção exata, como o módulo efetua as verificações individuais.
Todos os dados do módulo estão incluídos no relatório de impressão do RFEM/RSTAB. O conteúdo do relatório e a extensão dos dados de saída podem ser selecionados especificamente para as verificações individuais.
No início, o utilizador decide se quer efetuar o dimensionamento pelo método de verificação ASD ou LRFD. De seguida, têm de ser introduzidos os casos de carga, as combinações de cargas e as combinações de resultados a dimensionar. As combinações de cargas segundo ASCE 7 podem ser geradas manualmente ou automaticamente no RFEM/RSTAB.
Nos passos seguintes, é possível ajustar pré-definições de apoios laterais intermédios, comprimentos efetivos e outros parâmetros de dimensionamento específicos da norma, tais como o fator de modificação Cb para encurvadura por flexão-torção ou o Shear Lag Factor. No caso de serem utilizadas barras contínuas, é possível definir condições de apoio e excentricidades individuais para cada nó intermédio das barras singulares. Uma ferramenta especial de MEF determina depois internamente as cargas críticas e os momentos, que são necessários na verificação da estabilidade para estas situações.
Mais à frente, juntamente com o RFEM/RSTAB, é também possível aplicar o chamado Direct Analysis Method, o qual considera a influência de um cálculo geral pela teoria de segunda ordem. Para tal, não é necessário trabalhar com fatores de majoração especiais.
Dimensionamento de barras e conjuntos de barras para tração, compressão, flexão, corte, esforços internos combinados e torção
Verificações de estabilidade à encurvadura e à encurvadura por flexão-torção
Determinação automática das cargas de encurvadura críticas e do momento crítico de encurvadura por flexão-torção através de um programa de MEF especial integrado (determinação de valores próprios) para carregamento e condições de apoio gerais
Cálculo analítico alternativo do momento de encurvadura crítico para situações padrão
Possibilidade de aplicação de um apoio lateral discreto para vigas e barras contínuas
Classificação de secções automática (compacta, não compacta e esbelta)
Verificação do estado limite de utilização (flecha)
Otimização de secções
Grande variedade de perfis disponíveis, tais como perfis em I laminados; secções em U; secções em T; ângulos; secções ocas retangulares e circulares; barras redondas; secções simétricas e assimétricas, paramétricas em I, T e cantoneiras; cantoneiras duplas
Tabelas de entrada e saída bem organizadas
Documentação de resultados detalhada com referências às equações de verificação utilizadas da norma
Várias opções para filtrar e ordenar resultados, incluindo resultados ordenados por barras, secções e posições x ou por casos de cargas, combinações de cargas e combinações de resultados
Tabelas de resultados para esbeltezas de barras e esforços internos determinantes
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).
A entrada de dados no RFEM/RSTAB relativa a materiais, cargas e combinações de cargas tem de ser feita em conformidade com o conceito de dimensionamento da norma CSA S16-14. Na biblioteca de materiais do RFEM/RSTAB estão já contidos os materiais apropriados da norma canadiana.
Além disso, o programa permite uma geração automática das correspondentes combinações de carga segundo a norma canadiana. Todas as combinações podem também ser criadas manualmente no RFEM/RSTAB. No módulo RF-/STEEL CSA, primeiro são selecionadas as barras e os conjuntos de barras a serem dimensionados, assim como os casos de carga, as combinações de cargas e as combinações de resultados a serem considerados no cálculo.
Nos seguintes passos, podem ser ajustadas as definições pré-definidas para apoios laterais intermédios e comprimentos efetivos. No caso de serem utilizadas barras contínuas, é possível definir condições de apoio e excentricidades individuais para cada nó intermédio das barras singulares. Depois, uma ferramenta especial de MEF determina as cargas críticas e os momentos necessários para a análise de estabilidade nestas situações.
Dimensionamento de barras e conjuntos de barras para tração, compressão, flexão, corte, esforços internos combinados e torção
Verificações de estabilidade à encurvadura, à encurvadura por torção e à encurvadura por flexão-torção
Determinação automática das cargas de encurvadura críticas e do momento crítico de encurvadura por flexão-torção através de um programa de MEF especial integrado (determinação de valores próprios) para carregamento e condições de apoio gerais
Cálculo analítico alternativo do momento de encurvadura por flexão-torção crítico para situações padrão
Possibilidade de aplicação de um apoio lateral discreto para vigas e barras contínuas
Classificação automática de secções
Verificação do estado limite de utilização (flecha)
Otimização de secções.
Grande variedade de perfis disponíveis, tais como perfis em I laminados; secções em U; secções em T; ângulos; secções ocas retangulares e circulares; barras redondas; secções simétricas e assimétricas, paramétricas em I, T e cantoneiras; cantoneiras duplas
Tabelas de entrada e saída bem organizadas
Documentação de resultados detalhada com referências às equações de verificação utilizadas da norma
Várias opções para filtrar e ordenar resultados, incluindo resultados ordenados por barras, secções, posições x ou por casos de cargas, combinações de cargas e combinações de resultados
Tabelas de resultados para esbeltezas de barras e esforços internos determinantes
A primeira tabela de resultados mostra a relação de cálculo máxima com a respetiva verificação para cada caso de carga (combinação de cargas/combinação de resultados) dimensionado.
Nas seguintes janelas de resultados, são exibidos todos os resultados detalhados por temas em menus de árvore extensíveis. É possível representar todos os resultados intermédios ao longo da barra em qualquer posição. Desta maneira, é possível ter a perceção exata de como o módulo efetua as verificações individuais.
Todos os dados do módulo estão incluídos no relatório de impressão do RFEM/RSTAB. O conteúdo do relatório e a extensão dos dados de saída podem ser selecionados especificamente para as verificações individuais.
A entrada de dados no RFEM/RSTAB relativa a materiais, cargas e combinações de cargas tem de ser feita em conformidade com o conceito de dimensionamento da norma chinesa GB 50017. Os respetivos materiais estão já contidos na biblioteca de materiais do RFEM/RSTAB.
No RF-/STEEL GB, primeiro são selecionadas as barras e os conjuntos de barras a serem dimensionados, assim como os casos de carga, as combinações de cargas e as combinações de resultados a serem considerados no cálculo.
Nos seguintes passos, podem ser ajustadas as definições pré-definidas para apoios laterais intermédios e comprimentos efetivos. Esta configuração é então utilizada pelo programa para determinar as cargas críticas e os momentos necessários para a verificação da estabilidade nestas situações.
Dimensionamento para tração, compressão, flexão, corte e esforços internos combinados
Verificação de estabilidade à encurvadura por flexão e à encurvadura por flexão-torção
Determinação automática das cargas de encurvadura críticas e do fator de estabilidade total para encurvadura por flexão-torção de acordo com o anexo B
Possibilidade de aplicação de um apoio lateral discreto para vigas
Verificação automática de estabilidade local e comprovação dos critérios de verificação plásticos da secção transversal
Verificações da deformação (estado limite de utilização)
Otimização de secções
Grande variedade de perfis disponíveis, tais como perfis em I laminados, perfis em U, perfis retangulares ocos, cantoneiras e perfis em T. Perfis soldados: em forma de I (simétrico e assimétrico sobre o eixo forte), perfis em U (simétricos sobre o eixo forte), perfis ocos retangulares, cantoneiras, tubos, barras circulares
Tabelas de resultados bem organizadas
Documentação de resultados detalhada com referências às equações de verificação utilizadas da norma
Várias opções para filtrar e ordenar resultados, incluindo resultados ordenados por barras, secções, posições x ou por casos de cargas, combinações de cargas e combinações de resultados
Tabelas de resultados para esbeltezas de barras e esforços internos determinantes
A primeira tabela de resultados mostra a relação de cálculo máxima com a respetiva verificação para cada caso de carga (combinação de cargas/combinação de resultados) dimensionado.
Nas seguintes janelas de resultados, são exibidos todos os resultados detalhados por temas em menus de árvore extensíveis. Todos os resultados intermédios ao longo das barras podem ser lidos em todas as posições. Desta maneira, é possível ter a perceção exata de como o módulo efetua as verificações individuais.
Todos os dados do módulo estão incluídos no relatório de impressão do RFEM/RSTAB. O conteúdo do relatório e a extensão dos dados de saída podem ser selecionados especificamente para as verificações individuais.