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.
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.
O módulo Torção com empenamento (7 graus de liberdade) oferece-lhe várias opções. Por exemplo, pode realizar o cálculo de estruturas de barras e pórticos no RFEM e no RSTAB considerando o empenamento da secção. Pode considerar os esforços internos resultantes (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω) na verificação da tensão equivalente do dimensionamento de aço. Nota: Esta função ainda não está disponível para as normas de dimensionamento AISC 360-16 e GB 50017.
Em comparação com o módulo adicional RF-/STEEL EC3 (RFEM 5/RSTAB 8), foram adicionadas as seguintes novas funções ao módulo Dimensionamento de aço para o RFEM 6/RSTAB 9:
Além do Eurocódigo 3, estão integradas outras normas internacionais (por exemplo, AISC 360, CSA S16, GB 50017, SP 16.13330)
Consideração da galvanização por imersão a quente (diretriz DASt 027) na verificação da resistência ao fogo de acordo com a EN 1993-1-2
Opção de entrada para reforços transversais que podem ser considerados na verificação de encurvadura por corte
Encurvadura por flexão-torção verificável também em secções ocas (por exemplo, relevante para secções ocas retangulares altas)
Deteção automática de barras ou conjuntos de barras válidos para o dimensionamento (por exemplo, desativação automática de barras com material inválido ou barras já contidas num conjunto de barras)
As configurações de dimensionamento podem ser ajustadas individualmente para cada barra
Representação gráfica dos resultados na secção bruta ou na secção efetiva
Saída das fórmulas de verificação utilizadas (incluindo uma referência à equação utilizada da norma)
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.
Dimensionamento para tração, compressão, flexão, corte, torção e esforços internos combinados
Possibilidade de verificação à tração tendo em consideração uma área de secção transversal reduzida (por exemplo, enfraquecimento do furo)
Classificação automática das secções para verificação da encurvadura local
Esforços internos do cálculo da torção com empenamento (7 graus de liberdade) considerados através da verificação de tensões equivalentes (de momento, ainda não está disponível para as normas de dimensionamento AISC 360-16 e GB 50017)
Dimensionamento de secções de classe 4 com propriedades de secção efetiva segundo a EN 1993-1-5, bem como secções formadas a frio de acordo com EN 1993-1-3, AISI S100 ou CSA S136 (licenças para o RSECTION e "Secções efetivas " são necessários para as secções RSECTION)
Possibilidade de verificação de encurvadura por corte de acordo com EN 1993-1-5 com consideração de reforços transversais
Dimensionamento de componentes de aço inoxidável de acordo com EN 1993-1-4
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.
Se trabalha com cargas, encontra aqui uma seleção de funções úteis. Estão disponíveis vários tipos de carga para cargas de barra e superfície (força, momento, temperatura, curvatura inicial etc.). Podem atribuir cargas de mmbarra a barras, conjuntos de barras e listas de barras. No caso de imperfeições, a inclinação e a curvatura inicial podem ser determinadas com precisão segundo o Eurocódigo, a norma americana ANSI/AISC 360, a norma canadiana CSA S16 etc.
O software Footfall Analysis está ligado ao RFEM utilizando a geometria do modelo a partir daí, de modo que não seja necessário o utilizador criar um segundo modelo especificamente para a análise de frequência de passos
Permite ao utilizador submeter qualquer tipo de estrutura a uma análise de frequência de passos, independentemente da forma, do material ou da utilização
Previsões rápidas e precisas de respostas ressonantes e impulsivas (transitórias)
Medição acumulada de níveis de vibração – análise VDV
Saída intuitiva que permite ao engenheiro aconselhar sobre melhorias de áreas críticas de forma económica
Verificação do limite de aprovação/reprovação de acordo com as normas BS 6472 e ISO 10137
Escolha das forças de excitação: CCIP-016, SCI P354, AISC DG11 para pisos e escadas
Curvas de ponderação de frequência (BS 6841)
Análise rápida para modelo completo ou áreas específicas
Análise de dose de vibração (VDV)
Ajustar a frequência de caminhada mínima e máxima, bem como o peso do caminhante
Valores de amortecimento de entrada do utilizador
Variação do número de passos para respostas de ressonância, entradas do utilizador ou cálculos de software
Limite de resposta ambiental baseado nas normas BS 6472 e ISO 10137
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 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).
Para cargas de barra e superfície, estão disponíveis vários tipos de carga (força, momento, temperatura, curvatura inicial etc.) As cargas de barra podem ser atribuídas a barras, conjuntos de barras e listas de barras. Para imperfeições, o RFEM permite a determinação de inclinações e curvaturas iniciais de acordo com o Eurocódigo e a norma americana ANSI/AISC 360.