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.
Vídeo explicativo: Cálculo da rigidez inicial Sj,ini- O dimensionamento dos componentes de ligação é realizado de acordo com AISC 360-16 e Eurocódigo EN 1993-1-8.
- Após a ativação do módulo, as situações de dimensionamento para as ligações de aço tem de ser ativadas na caixa de diálogo "Casos de carga e combinações".
- O módulo "Estabilidade da estrutura" é necessário para a verificação da estabilidade de ligações (encurvadura).
- O cálculo pode ser iniciado através da tabela ou do ícone na barra superior.
Trabalha com ligações de aço? O módulo Ligações de aço do RFEM permite-lhe analisar ligações de aço utilizando um modelo de elementos finitos. A modelação é realizada de forma completamente automática em segundo plano. No entanto, é possível controlar este processo através da introdução simples e já habitual de componentes. Posteriormente, pode utilizar as cargas determinadas no modelo de elementos finitos para as verificações dos componentes segundo a norma EN 1993-1-8 (incluindo anexos nacionais).
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.
Generalidades
- Categoria de ligação de viga com pilar: ligação possível na forma de ligação da viga ao banzo do pilar, assim como na forma de ligação do pilar ao banzo da viga
- Categoria de ligação de viga com viga: dimensionamento possível de juntas de vigas, assim como ligações de chapas de extremidade resistentes a momentos e ligações rígidas com cobre-junta
- Exportação automática possível dos dados de modelo e carregamento do RFEM ou RSTAB
- Tamanhos de parafuso de M12 até M36 com as classes de resistência 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8 e 10.9, desde que a classe de resistência esteja disponível no anexo nacional selecionado
- Praticamente todo o tipo de espaçamentos entre furos e bordas (verificação dos espaçamentos permitidos efetuada pelo programa)
- Reforço de vigas com secções variáveis ou reforços nas partes superior ou inferior
- Ligação de chapa de extremidade com e sem sobreposição
- Possibilidade de ligações com solicitação de flexão pura, com solicitação de esforços normal puro (junta de tração) ou com combinação de esforço normal e flexão
- Cálculo das rigidezes de ligação e verificação sobre a existência de uma ligação articulada, flexível ou rígida
Ligação de chapa de extremidade numa configuração viga com pilar
- As vigas ou os pilares ligados podem ser reforçados de um lado com uma secção variável ou com reforços num ou em ambos os lados
- Grande variedade de possíveis reforços da ligação (por exemplo, reforços de alma completos ou incompletos)
- Possibilidade de colocar até dez parafusos horizontais e quatro parafusos verticais
- Os objetos ligados podem ser secções em I constantes ou de secção variável
- Verificações:
- Estado limite último da viga ligada (por exemplo, a resistência a esforço transversal e tração da chapa de alma)
- Estado limite último da chapa de extremidade na viga (por exemplo, uma peça em T sob tração)
- Estado limite último dos cordões de soldadura na chapa de extremidade
- Estado limite último do pilar na zona da ligação (por exemplo, o banzo do pilar fletido – peça em T)
- Todas as verificações são efetuadas de acordo com a EN 1993-1-8 ou EN 1993-1-1
Ligação de chapa de extremidade resistente a momentos
- Possibilidade de ter duas ou quatro filas de parafusos na vertical e 10 filas de parafusos na horizontal
- As vigas ligadas podem ser reforçadas de um lado com uma secção variável ou com reforços num ou em ambos os lados
- Os objetos ligados podem ser secções em I constantes ou de secção variável
- Verificações:
- Estado limite último das vigas ligadas (por exemplo, a resistência a esforço transversal e tração das chapas de alma)
- Estado limite último da chapa de extremidade na viga (por exemplo, uma peça em T sob tração)
- Estado limite último dos cordões de soldadura nas chapas de extremidade
- Estado limite último dos parafusos na chapa de extremidade (combinação entre tração e corte)
Ligação com cobre-junta rígida
- Na ligação de chapa de extremidade de banzo, é possível colocar até dez filas de parafusos seguidas
- Na ligação de chapa de extremidade de alma, é possível colocar até dez filas de parafusos respetivamente na direção vertical e horizontal
- O material das cobre-juntas pode ser diferente do material da viga
- Verificações:
- Resistência das vigas ligadas (por exemplo, a secção líquida na zona de tração)
- Resistência das chapas de cobre-junta (por exemplo, a secção líquida sob tração)
- Resistência dos parafusos individuais e dos grupos de parafusos (por exemplo, verificação da resistência ao corte do parafuso individual)
- Dimensionamento de juntas em cotovelo, em T, em cruz e ligações com pilares contínuos com perfis em I
- Importação de dados de geometria e carga do RFEM/RSTAB ou especificação manual da ligação (por exemplo, para recálculo sem um modelo existente do RFEM/RSTAB)
- Ligações alinhadas em cima ou ligações com fila de parafusos na extensão
- Dimensionamento para momentos de pórtico positivos e negativos
- Inclinações diferentes para vigas horizontais à esquerda e à direita, assim como possibilidade de aplicação para pórticos de coberturas de uma ou duas águas
- Consideração de banzos adicionais numa viga horizontal, por exemplo para secções de secção variável
- Juntas em T ou em cruz simétricas ou assimétricas
- Ligação em ambos os lados com diferente altura de secção na direita e na esquerda
- Sugestão automática da disposição dos parafusos e reforços necessários
- Modo de dimensionamento opcional com possibilidade de especificar todos os espaçamentos de parafusos, soldaduras e espessuras de chapa
- Verificação da possibilidade de aparafusar com dimensões ajustáveis das chaves utilizadas
- Classificação da ligação por rigidez com cálculo da rigidez da mola de ligação para consideração no cálculo dos esforços internos
- Comprovação de até 45 verificações individuais (componentes) da ligação
- Determinação automática dos esforços internos determinantes para cada verificação individual
- Saída gráfica controlável da ligação no modo de composição com especificação dos dados do material, espessuras de chapas, cordões de soldadura, espaçamentos de parafusos e todas as dimensões para a construção
- Configuração expansível integrada e flexível para anexos nacionais segundo a norma EN 1993-1-8
- Conversão automática dos esforços internos do cálculo dos pórticos para as respetivas secções, também para ligações de barras excêntricas
- Determinação automática da rigidez inicial Sj,ini da ligação
- Verificação detalhada da plausibilidade de todas as dimensões com especificação dos limites de entrada (por exemplo, para distâncias de borda e espaçamento de furos)
- Introdução opcional de forças de compressão no pilar através de contacto
- Possibilidade de atualização da altura da viga horizontal para ligações de secção variável após otimização da geometria da secção no RF-/FRAME-JOINT Pro
O RF-/FRAME-JOINT Pro realiza durante o dimensionamento as seguintes verificações de acordo com as normas EN 1993-1-8 ou DIN 18800:
- Placa de extremidade da viga e do banzo do pilar segundo a teoria da linha de cedência
- Parafusos à tração (incluindo forças de contacto)
- Parafusos ao corte
- Introdução de força de tração na alma do pilar e da viga
- Verificação da encurvadura local da chapa de gusset de canto
- Verificação ao corte da chapa de gusset de canto
- Introdução de força de compressão na alma do pilar e verificação da encurvadura da chapa da alma
- Caso necessário:
- Verificação de reforço diagonal
- reforço da alma
- Reforço de alma de pilar
- Introdução de força de compressão na viga horizontal
- Verificação de cordões de soldadura
- 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)