No registro Barras | Base da caixa de diálogo 'Configuração de Capacidade de Carga' ou 'Configuração de Resistência', você faz configurações básicas para o dimensionamento de barras e conjuntos de barras.
Os 'Parâmetros de Dimensionamento' são divididos em várias categorias, que variam de acordo com a norma de dimensionamento.
Geral
A caixa de seleção 'Realizar verificação de estabilidade' controla se, além das verificações de seção transversal, também são realizadas verificações de estabilidade, como flambagem por flexão ou por flexo-torção. Você deve desativar a caixa de seleção se não desejar realizar uma verificação de estabilidade ou se os efeitos de estabilidade já foram considerados na determinação das forças internas (por exemplo, por meio de um cálculo segundo a teoria de segunda ordem com imperfeições e/ou redução de rigidez).
Se a verificação de estabilidade estiver ativada, é necessário definir Comprimentos de flambagem ou Condições de contorno e atribuí-los às respectivas barras ou conjuntos de barras. Caso contrário, não será possível realizar a verificação de estabilidade. Na tabela de resultados Erros & Avisos, uma mensagem correspondente será exibida após o cálculo. Barras de cabo e barras de tração estão isentas, pois podem absorver apenas forças de tração e não requerem verificações de estabilidade.
A caixa de seleção 'Realizar dimensionamento plástico avançado' oferece a possibilidade de dimensionar barras ou conjuntos de barras segundo o chamado "Método das Forças Internas Parciais" (TSV). Os parâmetros podem ser definidos no registro Barras | Plasticidade, que estará disponível após a ativação da opção.
Limites para Casos Especiais
As normas de dimensionamento, geralmente baseadas em cálculos manuais, contêm fórmulas de verificação ou condições de interação que muitas vezes são projetadas apenas para certas combinações de forças internas. No cálculo estrutural em um modelo 3D, no entanto, geralmente obtém-se valores muito pequenos para as forças internas. Embora sejam insignificantes em termos de engenharia para a capacidade de carga, impedem certas verificações se a norma de dimensionamento for seguida rigorosamente ou forçam o uso de fórmulas de interação menos favoráveis. Os 'Limites para Casos Especiais' oferecem, portanto, uma maneira simples e transparente de negligenciar certas forças internas nas verificações e contornar os problemas acima mencionados.
O limite η descreve a relação entre a força interna aplicada e a resistência plástica da seção transversal, que é determinada de maneira simplificada a partir dos valores da seção. Não se trata de capacidades de carga de dimensionamento regulamentadas normativamente: Regulamentos específicos de normas (por exemplo, para classificação de seções transversais) não são considerados; esse não é o propósito da configuração de limite. Valores de limite elevados devem, portanto, ser utilizados apenas para fins de teste.
Se uma força interna estiver abaixo da condição de limite, o dimensionamento é realizado sem aviso de que a força interna foi negligenciada. No entanto, nos Detalhes da Verificação, você pode verificar quais forças internas foram negligenciadas como resultado dos limites e não foram consideradas na verificação pelo aviso 'Negligenciável' nas forças internas de dimensionamento. Se todas as forças internas em um ponto forem negligenciáveis, apenas a verificação das forças internas negligenciáveis é indicada.
Se o add-on Torsão de Flambagem (7 Graus de Liberdade) estiver ativado, para algumas normas de dimensionamento também está disponível um limite para o bimomento e as tensões de cisalhamento resultantes da torção secundária.
Análise de Estruturas de Paredes Finas (para EN)
A determinação da seção transversal efetiva exige um procedimento iterativo. No campo de entrada 'Número Máximo de Iterações', você pode definir o máximo de iterações possíveis. Assim que a 'Diferença Máxima entre Iterações' entre os resultados de duas iterações for excedida, o cálculo é encerrado.
Em seções transversais não simétricas, sujeitas à compressão e propensas a flambagem local, a posição do centro de gravidade da seção transversal efetiva se desloca em relação à seção bruta. A força de compressão externa, centrada na seção transversal bruta, atua agora na seção transversal efetiva de forma excêntrica, resultando em um momento de flexão adicional. Este momento de flexão é considerado por padrão no cálculo. Se isto não for desejado, marque a caixa de seleção 'Negligenciar momentos de flexão devido ao deslocamento do centro de gravidade'.
Com a caixa de seleção 'Considerar larguras efetivas conforme EN 1993-1-5, Anexo E', você pode controlar se o método alternativo mencionado no Anexo E é utilizado para determinar a seção transversal efetiva para tensões inferiores ao limite de escoamento.
Opções (para EN, CSA, GB, SIA etc.)
Dependendo da norma de dimensionamento, outras opções estão disponíveis na configuração de capacidade de carga. Elas são apresentadas para normas selecionadas.
EN 1993
As seções transversais das classes 1 e 2 podem ser dimensionadas plasticamente. Marque a caixa de seleção 'Dimensionamento elástico (também para seções transversais das classes 1 e 2)' se essas seções transversais devem ser verificadas sem usar as reservas plásticas. Neste caso, você pode controlar com a caixa de seleção 'Usar verificação segundo a Equação 6.1 para dimensionamento elástico' se a verificação geral deve ser realizada segundo a teoria da elasticidade. Este pode ser conservador, pois nenhum reequilíbrio parcial das tensões plásticas é considerado, o que geralmente é permitido no dimensionamento elástico.
Para o dimensionamento plástico, a caixa de seleção 'Usar interação linear segundo 6.2.1(7) na verificação de seção transversal para M+N' oferece a possibilidade de adicionar linearmente as razões de aproveitamento das forças internas. Essa abordagem é conservadora e não permitida para seções transversais da classe 4.
CSA S16
As seções transversais das classes 1 e 2 podem ser dimensionadas plasticamente. Marque a caixa de seleção 'Dimensionamento elástico também para seção transversal classe 1 ou 2' se essas seções transversais devem ser verificadas sem usar as reservas plásticas.
Com as outras opções, você pode controlar os 'Parâmetros para Capacidade de Compressão segundo 13.3.1' e o 'Fator da Eficácia da Flexão Uniforme (ω1) segundo 13.8.6'.
GB 50017
A descrição está em andamento.
SIA 263
A verificação de cortante é geralmente realizada com a área de cisalhamento efetiva Av. Para seções transversais I simétricas duplas e seções transversais U da classe 3, alternativamente, a área da alma Aw pode ser considerada. Para fazer isso, marque a caixa de seleção 'Considerar área de cisalhamento conforme 5.2.4'.
A opção 'Considerar verificação de flambagem de cisalhamento' está marcada por padrão. Com isso, a verificação de flambagem de cisalhamento é realizada segundo os §§ 4.5.4, 5.3.4 ou Anexo F.1. Se você desativar a caixa de seleção, a flambagem de cisalhamento não será investigada.
Seções transversais da classe 3 podem ser verificadas com flexão sobre ambos os eixos com força normal segundo a Seção 5.2.6. Se você marcar a caixa de seleção 'Usar cálculo alternativo dos expoentes de flexão α e β segundo 5.1.6.4', as verificações para essas seções transversais são realizadas de acordo com a Seção 5.1.6.4.
Flambagem Local (para AISC)
Na Tabela B4.1b, são fornecidas as razões largura-espessura para elementos comprimidos (partes de seções transversais) de barras sob flexão. Se você dimensionar seções transversais que não estão regulamentadas nesta tabela, marque a caixa de seleção. Você pode então definir os limites λr tanto para elementos não enrijecidos quanto para elementos enrijecidos.
Barras de Compressão com Um Ângulo (para AISC)
A resistência à compressão de seções transversais simples de ângulo deve ser determinada para flambagem flexional conforme a Seção E3 ou E7, para flambagem por flexo-torção conforme a Seção E4. A caixa de seleção 'Usar esbeltez efetiva segundo E5' oferece a possibilidade de usar o procedimento de verificação simplificado conforme a Seção E5, onde os ângulos são tratados como barras sujeitas a carga axial, ajustando-se a esbeltez. Pode ser aplicado se a força de compressão longitudinal for introduzida em uma aba. A outra aba deve ser fixada ao componente adjacente por meio de solda ou por uma conexão parafusada com pelo menos dois parafusos. O cálculo da esbeltez efetiva pode ser realizado para uma 'Treliça plana conforme E5(a)' ou para uma 'Treliça espacial conforme E5(b)'.
O procedimento descrito na Seção E5 permite o uso de comprimentos de abas desiguais, unidos pela aba mais curta – com a condição de que a esbeltez equivalente seja aumentada por uma quantidade que leva em consideração a relação entre o comprimento da aba mais longa e a mais curta. Indique se a 'Conexão por' é feita pela aba mais longa ou pela mais curta.
Dimensionamento de Perfis Formados a Frio (para EN, AISC, CSA)
Para algumas normas de dimensionamento, as verificações de perfis formados a frio são possíveis. Elas são apresentadas para normas selecionadas.
EN 1993
A caixa de seleção 'Realizar dimensionamento de perfis formados a frio' está marcada por padrão. As barras com essas seções transversais são verificadas de acordo com EN 1993-1-3. Se você desmarcar a caixa, o dimensionamento de perfis formados a frio será realizado segundo EN 1993-1-1.
O 'Fator de perfilagem k segundo 3.2.2(3)' afeta o cálculo do limite de escoamento elevado fya. Você pode escolher o método pelo qual o perfil foi fabricado. A lista oferece duas opções:
- Perfilagem por rotação (k = 7)
- Outros métodos de perfilagem (k = 5)
Se você marcar a caixa de seleção 'Usar dimensionamento elástico conforme 6.1.6', as verificações de tensão são realizadas conforme a carga sujeita à torção em EN 1993-1-3, Seção 6.1.6. Assim, para todas as combinações de forças internas, são usadas as fórmulas de tensão elástica (6.11a), (6.11b) ou (6.11c). Métodos de verificação plásticos mais econômicos, que podem ser aplicados a certas combinações de forças internas, são excluídos neste caso.
Com a caixa de seleção 'Considerar alma como reforçada conforme Tab. 6.1', é possível desconsiderar a capacidade de carga da alma sob carga local. Não pode ocorrer flambagem local.
A caixa de seleção 'Determinar capacidade da alma sob carga local conforme 6.1.7' controla se as verificações contra compressão local, criptagem da alma ou flambagem local na alma são realizadas. A condição é que um Apoio de Dimensionamento correspondente seja definido.
A verificação de flambagem por flexo-torção para componentes sujeitos a flexão não é aplicável de acordo com EN 1993-1-3, Seção 6.2.4(2), se a seção transversal possui uma diferença de ângulo pronunciada entre os eixos principais da seção transversal efetiva e os eixos principais da seção bruta. Com o campo de entrada para a 'Inclinação limite dos eixos principais segundo 6.2.4(2)', você pode definir o ângulo αlim até o qual a verificação ainda será realizada.
AISC 360
Determine se o 'Dimensionamento de perfis formados a frio conforme a norma' será feito pela AISC 360 ou AISI 100.
Para 'Barras fora dos limites de aplicação' da Tabela AISI B4.1-1, você pode definir com a caixa de seleção se o coeficiente de segurança Ω ou o coeficiente de resistência Φ será aplicado conforme AISI S100, Seção A1.2(c). Esta diretriz também se aplica a perfis gerais cujos limites de aplicação não são regulamentados na norma.
Com as caixas de seleção da categoria 'Barras sob Flexão', você pode fazer configurações detalhadas para as verificações de estabilidade. Assim, é possível utilizar a capacidade de reserva inelástica de acordo com as Seções F2.4.2, F3.2.3 e F4.3 da AISI. Para perfis I duplamente simétricos, a tensão crítica de flambagem Fcre pode ser determinada alternativamente por Eq. (F2.1.1-6). Quando são examinadas seções transversais Z com estrutura pontual, também é possível determinar Fcre por Eq. (F2.1.3-2).
A resistência Pn contra 'criptagem da alma' é determinada pela Eq. (G5-1). Alternativamente, o valor pode ser determinado pela Eq. (G5-2). Marque a caixa de seleção correspondente para isso.
CSA S16
Determine se o 'Dimensionamento de perfis formados a frio conforme a norma' será feito pela CSA S16 ou CSA S136.
Para 'Barras fora dos limites de aplicação' da Tabela CSA S136 B4.1-1, você pode definir com a caixa de seleção se o coeficiente de segurança Ω ou o coeficiente de resistência Φ será aplicado conforme CSA S136, Seção A1.2(c). Esta diretriz também se aplica a perfis gerais cujos limites de aplicação não são regulamentados na norma.
Com as caixas de seleção da categoria 'Barras sob Flexão', você pode fazer configurações detalhadas para as verificações de estabilidade. Assim, é possível utilizar a capacidade de reserva inelástica de acordo com as Seções F2.4.2, F3.2.3 e F4.3 da CSA S136. Para perfis I duplamente simétricos, a tensão crítica de flambagem Fcre pode ser determinada alternativamente por Eq. (F2.1.1-6). Quando são examinadas seções transversais Z com estrutura pontual, também é possível determinar Fcre por Eq. (F2.1.3-2).
A resistência Pn contra 'criptagem da alma' é determinada pela Eq. (G5-1). Alternativamente, o valor pode ser determinado pela Eq. (G5-2). Marque a caixa de seleção correspondente para isso.
Verificação de Flambagem de Cisalhamento (para EN)
A caixa de seleção 'Realizar verificação de flambagem de cisalhamento' está ativada por padrão. Assim, é verificado se a esbeltez λ da alma exige uma verificação de flambagem de cisalhamento segundo EN 1993-1-5, §§ 5.1, 5.2, 5.3 e 5.5. Se o limite λlim for atendido, a verificação é considerada cumprida. No entanto, se a esbeltez estiver acima do limite, são previstas Reforços de barra nos apoios para que a verificação de flambagem de cisalhamento seja realizada.
Verificação de Cordões de Solda Longitudinais (para EN)
Se você deseja verificar a capacidade de carga das soldas longitudinais de seções transversais soldadas, marque a caixa de seleção 'Realizar dimensionamento'. O fator βw está armazenado como um parâmetro material na maioria dos aços da biblioteca conforme EN 1993-1-8, Tabela 4.1. Caso as partes da seção transversal sejam feitas de diferentes tipos de aço, você pode especificar o coeficiente de correlação βw para o dimensionamento das soldas longitudinalmente.
Verificações de Estabilidade com Forças Internas segundo a Teoria de Segunda Ordem (para EN)
Existe a possibilidade de realizar verificações de estabilidade não pelo método de barra equivalente segundo EN 1993-1-1, Seção 6.3, mas sim com forças internas segundo a teoria de segunda ordem, considerando torção de flambagem e imperfeições. Neste caso, a caixa de seleção 'Usar γM1 para determinar a capacidade de carga da seção transversal' controla se o fator γM1 (em vez de γM0) será utilizado para as verificações de seção transversal.
