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.
Sabia que? Nos apoios de cálculo, é possível definir parafusos totalmente roscados como elementos de reforço para compressão transversal na verificação "Compressão perpendicular à direção das fibras". Neste caso, os parafusos são submetidos a uma análise pushover e de encurvadura.
Além disso, a resistência à compressão transversal é verificada no plano da ponta do parafuso. O ângulo de dispersão da carga pode ser considerado linearmente abaixo de 45° ou não linearmente (de acordo com Bejtka I., Verstärkung von Bauteilen aus Holz mit Vollgewindeschrauben, Universität Karlsruhe (TH), 2005).
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.
Ao efetuar a ligação de componentes tracionados com ligações a parafuso, é sabido com certeza que tem de ter em consideração o enfraquecimento da secção devido aos orifícios dos parafusos. Os programas de cálculo estrutural também têm uma solução para isso. No módulo Dimensionamento de alumínio, pode introduzir uma redução local da secção de barra. Introduzir a redução da secção como um valor absoluto ou como percentagem da área total.
Dimensionamento para tração, compressão, flexão, corte, torção e esforços internos combinados
Consideração de um entalhe
Verificação da compressão perpendicular às fibras nos apoios de extremidade e intermédios com (EC 5) e sem elementos de armadura (parafusos totalmente roscados)
Redução opcional do esforço de corte no apoio (ver Função de produto)
Dimensionamento de barras curvadas e de secção variável
Consideração de resistências mais altas para componentes semelhantes que estão muito próximos (fator ksys de acordo com EN 1995‑1‑1, 6.6(1)-(3))
Opção para aumentar a resistência ao corte para madeira macia segundo a DIN EN 1995-1-1:NA NDP, 6.1.7(2)
Tenha em atenção que, ao ligar componentes sujeitos a tração com ligações aparafusadas, é necessário considerar a redução da secção devido aos furos dos parafusos na verificação do estado limite último. Mas 'não se preocupe, porque isso pode ser feito facilmente no programa. No módulo Dimensionamento de aço, pode introduzir uma redução local da secção de barra e já'apenas. A redução da secção pode ser introduzida como valor absoluto ou como uma percentagem da área total em todas as posições relevantes.
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.
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)
Em primeiro lugar, selecione o tipo de ligação e a norma para o dimensionamento.
As barras a serem conectadas são importadas do modelo do RFEM/RSTAB. O módulo adicional verifica automaticamente se todas as condições geométricas são cumpridas.
Além disso, as cargas são importadas automaticamente do RFEM/RSTAB. Na janela Geometria, podem ser especificados os parâmetros dos parafusos (diâmetro, comprimento, ângulo etc.).
Dimensionamento de ligações resistentes a momentos ou articuladas para perfis em I laminados segundo o Eurocódigo 3:
Ligações de chapa de extremidade resistentes a momentos (tipo IH/IM)
Ligações de continuidade de madres resistentes a momentos (tipo PM)
Ligações articuladas com cantoneiras normais e esticadas (tipos IW e IG)
Ligações articuladas através de chapas de extremidade com fixação só na alma ou na alma e no banzo (tipo IS)
Verificação de entalhes IK em combinação com chapas de extremidade articuladas (IS) e ligações de cantoneiras (IW)
Disposição automática da ligação necessária com tamanhos de parafusos (todos os tipos)
Verificação da espessura necessária da barra portante para as ligações de corte
Saída dos resultados de todos os detalhes construtivos necessários, tais como produtos semiacabados, disposições de furos, extensões necessárias, número de parafusos, dimensões de chapas de extremidade e soldaduras
Saída das rigidezes Sj,ini para ligações resistentes a ligações
Documentação das cargas existentes e comparação com as resistências
Resultados do grau de utilização para cada ligação individual
Determinação automática de esforços internos determinantes para vários casos de carga e nós de ligação
O módulo adicional RF-/FRAME-JOINT Pro permite dimensionar ligações de estruturas calculadas no RFEM/RSTAB. Se não estiver disponível nenhuma estrutura RFEM/RSTAB, é possível definir a geometria e as cargas manualmente; por exemplo, quando verifica cálculos externos, por exemplo.
No RFEM/RSTAB, o utilizador seleciona o nó a ser dimensionado. As barras ligadas são reconhecidas automaticamente e o tipo de ligação é atribuído. De seguida, dependendo do tipo de ligação, são definidos mais detalhes para nervuras, chapas de base, chapas de alma, parafusos, cordões de soldadura e espaçamentos de furos. As cargas são introduzidas selecionando os casos de carga, as combinações de cargas ou as combinações de resultados do RFEM/RSTAB.
Estando o utilizador a trabalhar no modo "pré-dimensionamento", o RF-/FRAME-JOINT Pro irá sugerir uma variante apropriada após a primeira volta de cálculos. Após a seleção do dimensionamento, o programa apresenta todas as verificações em tabelas de resultados detalhadas e em diversos gráficos.
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
Em primeiro lugar, são mostradas as verificações determinantes para o pilar e a viga e apresentados com a geometria da ligação numa tabela. Nas seguintes tabelas de saída de resultados, podem ser visualizados todos os detalhes de verificação determinantes, tais como comprimentos de linhas de cedência, capacidade portante de parafusos, tensões nos cordões de soldadura ou rigidezes das ligações. Todas as ligações são visualizadas num gráfico de representação 3D.
As dimensões, as especificações do material e as soldaduras que são importantes para a construção da ligação são imediatamente visíveis e podem ser impressas. As ligações podem ser representadas graficamente no módulo adicional RF-/FRAME-JOINT Pro ou diretamente no modelo RFEM/RSTAB. Todos os gráficos podem ser integrados no relatório de impressão do RFEM/RSTAB ou imprimidos diretamente. Devido à saída de resultados à escala, é possível uma comprovação visual logo na fase de dimensionamento.
Para todos os tipos de ligações assume-se que a articulação de momento se encontra no banzo do pilar ou, respetivamente, na alma para pilares rodados. Por isso, para as ligações de cantoneira de alma de aleta é determinado um momento excêntrico que atua adicionalmente no grupo de parafusos do banzo da viga.
A partir das posições das cantoneiras e das chapas podem resultar mais momentos de excentricidade. Para as ligações de cantoneiras, os esforços são transferidos separadamente. Forças de corte atuantes no conector de bloco; forças de tração e momentos estabilizantes são atribuídos aos parafusos. Antes do dimensionamento ser executado, a ligação é ainda verificada quanto à sua plausibilidade geométrica; por exemplo, o espaçamento entre furos e a distância dos parafusos às bordas.
Para a modelação da viga, estão disponíveis várias opções. Através da seleção do tipo de cobertura, é determinada a posição apropriada da madre para a geração de cargas de vento e de neve.
Estão disponíveis dois tipos de viga: viga contínua ou madre. Se for selecionada a viga contínua, é possível definir várias condições de articulação para a viga. Por outro lado, se for selecionada a madre, não é possível alterar as condições de articulação. Para esta opção, o RX-TIMBER considera o dobro da secção na zona de acoplamento. Adicionalmente, estão disponíveis vários elementos de acoplamento com a opção madre:
Pregos (pré-furados/não pré-furados)
Cavilhas específicas
Ligações de parafusos com sistema de fixação WT de SFS intec
Especificação predefinida através de capacidade portante característica
Como material, pode ser selecionada numa biblioteca a classe de madeira desejada. Todas as classes de materiais especificadas no EC5 estão disponíveis para madeira laminada colada, frondosa e conífera. Além disso, tem a opção de gerar uma classe de resistência com propriedades de material definidas pelo utilizador e assim expandir a biblioteca.A biblioteca de materiais extensa e expansível também pode ser utilizada para a introdução de cargas permanentes (por exemplo, estrutura de cobertura).
Os geradores integrados no RX-TIMBER Roof permitem uma criação confortável de diversos casos de carga de vento e neve. Através dos botões de informação, é apresentado o mapa de zonas de vento e de neve do respetivo país. A correspondente zona pode depois automaticamente ser adotada com um duplo clique. Os casos de carga são apresentados graficamente para controlo.
A definição manual de cargas é também possível. De acordo com as cargas geradas, o programa cria automaticamente no fundo as combinações para o estado limite último, estado limite de utilização e proteção contra incêndio.