No registro Barras | Base do diálogo 'Configuração de Capacidade' 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 diferem dependendo da norma de dimensionamento.
Geral
O campo de controle 'Realizar verificação de estabilidade' controla se, além das verificações de seção transversal, também serão realizadas verificações de estabilidade, como contra flambagem por flexão ou torção lateral por flexo-torção. Você deve desativar o campo de controle se não deseja realizar uma verificação de estabilidade ou se os efeitos de estabilidade já foram considerados na determinação dos esforços internos (por exemplo, através de um cálculo segundo a teoria de segunda ordem com imperfeições e/ou redução de rigidez).
Se a verificação de estabilidade estiver ativada, comprimentos de flambagem deverão ser definidos e atribuídos às respectivas barras ou conjuntos de barras. Caso contrário, a verificação de estabilidade não será possível. Na tabela de resultados Erros & Avisos, uma mensagem correspondente será exibida após o cálculo. As barras de cabo e as barras de tração estão isentas disso, pois só podem receber forças de tração e não requerem verificações de estabilidade.
O campo de controle 'Realizar dimensionamento plástico avançado' oferece a possibilidade de dimensionar as barras ou conjuntos de barras pelo chamado método de "subdivisão parcial" (TSV). Você pode definir os parâmetros no registro Barras | Plasticidade, que estará disponível após marcar a opção.
Limites de aproveitamento para ignorar esforços internos e tensões
As normas de dimensionamento, em sua maioria destinadas a cálculos manuais, contêm fórmulas de verificação ou condições de interação, que muitas vezes são projetadas apenas para combinações específicas de esforços internos. No contexto do cálculo estrutural em um modelo 3D, geralmente se obtêm valores muito pequenos para os esforços internos. Embora sejam insignificantes do ponto de vista da engenharia para a capacidade de carga, eles impedem certas verificações ou forçam o uso de fórmulas de interação mais desfavoráveis ao seguir rigorosamente a norma de dimensionamento. Os limites de aproveitamento oferecem, portanto, uma maneira simples e transparente de negligenciar certos esforços internos nas verificações e evitar os problemas mencionados acima.
O valor limite η descreve a relação entre o esforço interno aplicado e a resistência plástica da seção transversal, determinada de maneira simplificada pelos valores da seção transversal. Não se trata de capacidades de carga normativamente regulamentadas: regulamentos normativos específicos (por exemplo, para classificação de seções transversais) não são considerados; isso não corresponde ao propósito da configuração de limite. Portanto, valores altos devem ser utilizados apenas para testes.
Se um esforço interno estiver abaixo da condição de limite, a verificação é realizada sem aviso de que o esforço interno foi negligenciado. No entanto, nos Detalhes da verificação, você pode verificar quais esforços internos foram negligenciados e não considerados na verificação devido aos limites pela indicação 'Negligenciável' nos esforços internos de dimensionamento. Caso todos os esforços internos em um local sejam negligenciáveis, apenas a verificação dos esforços internos negligenciáveis é indicada como verificação.
Se o Add-On Torção de Muralha (7 Graus de Liberdade) estiver ativado, um valor limite para o bimomento e as tensões de cisalhamento da torção secundária também estarão disponíveis para algumas normas de dimensionamento.
Análise de Estruturas de Paredes Finas (para EN)
A determinação da seção transversal eficaz requer uma abordagem iterativa. No campo de entrada 'Número Máximo de Iterações', você pode definir o número máximo de ciclos de cálculo. Assim que a 'Diferença Máxima entre Iterações' for inferior aos resultados de duas iterações, o cálculo termina.
Para seções transversais assimétricas, comprimidas, sujeitas a problemas de pandeamento local, a posição do centro de gravidade da seção transversal eficaz é deslocada em comparação com a seção bruta. A força compressiva externa aplicada no centro da seção bruta agora age de forma excêntrica na seção transversal eficaz, gerando um momento de flexão adicional. Este momento de flexão é considerado por padrão no cálculo. Se isso não for desejado, marque o campo de controle 'Negligenciar momentos de flexão devido ao deslocamento do centro de gravidade'.
Com o campo de controle 'Considerar larguras eficazes de acordo com EN 1993-1-5, Anexo E', você pode controlar se o método alternativo mencionado no Anexo E para determinar a seção transversal eficaz para tensões abaixo do limite de escoamento deve ser usado.
Opções (para EN, CSA, GB, SIA etc.)
Dependendo da norma de dimensionamento, outras opções estão disponíveis na configuração de capacidade. Elas são apresentadas para normas selecionadas.
EN 1993
As seções transversais das classes 1 e 2 podem ser dimensionadas plasticamente. Marque o campo de controle 'Dimensionamento elástico (também para seções das classes 1 e 2)' se essas seções devem ser verificadas sem o uso das reservas plásticas. Nesse caso, você pode controlar com o campo de controle 'Usar verificação de acordo com a Equação 6.1 para dimensionamento elástico' se a verificação geral de acordo com a teoria da elasticidade deve ocorrer. Isso pode ser conservador, pois não são consideradas redistribuições de tensão parcialmente plásticas, que normalmente são permitidas no dimensionamento elástico.
Para o dimensionamento plástico, o campo de controle 'Usar interação linear de acordo com 6.2.1(7) para verificação de corte para M+N' oferece a possibilidade de adicionar linearmente os graus de aproveitamento dos esforços internos. Essa abordagem é conservadora e não é permitida para seções da classe 4.
CSA S16
As seções transversais das classes 1 e 2 podem ser dimensionadas plasticamente. Marque o campo de controle 'Dimensionamento elástico também para seção transversal classe 1 ou 2' se essas seções devem ser verificadas sem o uso das reservas plásticas.
Com as outras opções, você pode controlar os 'Parâmetros para resistência à compressão de acordo com 13.3.1' e o 'Fator da ação da flexão uniforme (ω1) de acordo com 13.8.6'.
GB 50017
A descrição está em andamento.
SIA 263
A verificação do cisalhamento é geralmente realizada com a área de cisalhamento efetiva Av. Para perfis I simétricos duplos e seções U da classe de seção transversal 3, a área de alma Aw também pode ser considerada. Para isso, marque o campo de controle 'Considerar área de cisalhamento de acordo com 5.2.4'.
A opção 'Considerar verificação de flambagem por cisalhamento' está marcada por padrão. Isso leva à verificação de flambagem por cisalhamento de acordo com parágrafo 4.5.4, 5.3.4 ou Anexo F.1. Se você desativar o campo de controle, a flambagem por cisalhamento não será investigada.
Seções transversais da classe de seção transversal 3 podem ser verificadas para flexão em torno de ambos os eixos com força normal de acordo com a cláusula 5.2.6. Se você marcar o campo de controle 'Usar cálculo alternativo dos expoentes de flexão α e β de acordo com 5.1.6.4', as verificações para essas seções serão realizadas de acordo com a cláusula 5.1.6.4.
Pandeamento Local (para AISC)
Na Tabela B4.1b, são indicadas as proporções de largura para espessura para elementos comprimidos (partes de seção transversal) de barras sujeitas a flexão. Se você dimensionar seções transversais que não são regulamentadas nessa tabela, marque o campo de controle. Você pode, então, definir os valores limite λr tanto para elementos sem reforço quanto para reforçados.
Barras de Compressão de Ângulo Único (para AISC)
A resistência à compressão de perfis de seção transversal única em ângulo deve ser determinada para flambagem por flexão de acordo com as seções E3 ou E7, e para torção lateral por flexo-torção de acordo com a seção E4. O campo de controle 'Usar taxa de esbeltez efetiva de acordo com E5' oferece a possibilidade de usar o método de verificação simplificado de acordo com a seção E5, em que ângulos são tratados como vigas axiais ajustando a esbeltez. Pode ser aplicado quando a força de compressão axial é aplicada a uma aba do perfil. A outra aba deve ser fixada ao componente adjacente por soldagem ou por uma conexão aparafusada de pelo menos dois parafusos. O cálculo da taxa de esbeltez efetiva pode ocorrer para um 'treliça plana de acordo com E5(a)' ou para uma 'treliça espacial de acordo com E5(b)'.
O método descrito na seção E5 permite o uso de comprimentos de aba desiguais, que são fixados pela aba mais curta, desde que a esbeltez equivalente seja aumentada por uma quantidade que considere a razão do comprimento da aba mais longa para a mais curta. Indique se a 'Conexão é pela' aba mais longa ou mais curta.
Dimensionamento de Perfis Conformados a Frio (para EN, AISC, CSA)
Para algumas normas de dimensionamento, as verificações de perfis conformados a frio são possíveis. Elas são apresentadas para normas selecionadas.
EN 1993
O campo de controle 'Realizar dimensionamento de perfis conformados a frio' está marcado por padrão. As barras com essas seções transversais são verificadas de acordo com a EN 1993-1-3. Se você desmarcar, o dimensionamento dos perfis conformados a frio será realizado de acordo com a EN 1993-1-1.
O 'Fator de perfilamento k de acordo com 3.2.2(3)' afeta o cálculo do limite elástico aumentado fya. Você pode escolher o método com o qual o perfil foi fabricado. A lista oferece duas opções:
- Profilagem por rolo (k = 7)
- Outros métodos de perfilagem (k = 5)
Se você marcar o campo de controle 'Usar dimensionamento elástico de acordo com 6.1.6', as verificações de tensão serão realizadas conforme regulamentado pela EN 1993-1-3, Seção 6.1.6, para carregamento com torção. Com isso, para todas as combinações de esforços internos, as fórmulas elásticas de tensão (6.11a), (6.11b) ou (6.11c) são utilizadas. Métodos de verificação plásticos mais econômicos, que podem ser aplicados para certas configurações de esforços internos, são excluídos neste caso.
Quando o campo de controle 'Considerar a alma como reforçada de acordo com a Tabela 6.1' está ativado, a resistência da alma sob carregamento local não é determinada. Não pode ocorrer pandeamento local.
O campo de controle 'Determinar resistências da alma sob carregamento local conforme 6.1.7' controla se as verificações de compressão local, amassamento da alma ou pandeamento local na alma são realizadas. A condição para isso é que um apoio de verificação correspondente seja definido.
A verificação de torção lateral por flexo-torção de componentes sujeitos a flexão não é aplicável de acordo com a EN 1993-1-3, Seção 6.2.4(2), se a seção transversal apresentar uma diferença angular pronunciada entre os eixos principais da seção transversal eficaz e os eixos principais da seção transversal bruta. Com o campo de entrada para o 'Ângulo limite dos eixos principais de acordo com 6.2.4(2)', você pode definir o ângulo αlim até o qual a verificação ainda é realizada.
AISC 360
Defina se o 'Dimensionamento de Perfis Ocos Formados a Frio conforme a Norma' AISC 360 ou AISI 100 deve ser realizado.
Para 'Componentes fora dos limites de aplicação' da tabela AISI B4.1-1, você pode definir com o campo de controle se o coeficiente de segurança Ω ou o coeficiente de resistência Φ de acordo com a AISI S100, Seção A1.2(c), deve ser aplicado. Esta estipulação também se aplica a seções transversais gerais, cujos limites de aplicação não são regulamentados na norma.
Os campos de controle da categoria 'Barras sob flexão' permitem que você faça especificações detalhadas para as verificações de estabilidade. Assim, é possível usar a capacidade de reserva inelástica de acordo com as seções AISI F2.4.2, F3.2.3 e F4.3. Para perfis I simétricos duplos, a tensão de encurvadura elástica Fcre pode ser determinada alternativamente pela Eq. (F2.1.1-6). Quando investiga perfis Z simétricos simples, também é possível determinar Fcre pela Eq. (F2.1.3-2).
A resistência Pn contra 'amassamento da alma' é determinada pela Eq. (G5-1). Alternativamente, o valor pode ser determinado pela Eq. (G5-2). Marque o campo de controle correspondente para isso.
CSA S16
Defina se o 'Dimensionamento de Perfis Ocos Formados a Frio conforme a Norma' CSA S16 ou CSA S136 deve ser realizado.
Para 'Componentes fora dos limites de aplicação' da tabela CSA S136 B4.1-1, você pode definir com o campo de controle se o coeficiente de segurança Ω ou o coeficiente de resistência Φ de acordo com a CSA S136, Seção A1.2(c), deve ser aplicado. Esta estipulação também se aplica a seções transversais gerais, cujos limites de aplicação não são regulamentados na norma.
Os campos de controle da categoria 'Barras sob flexão' permitem que você faça especificações detalhadas para as verificações de estabilidade. Assim, é possível usar a capacidade de reserva inelástica de acordo com as seções CSA S136 F2.4.2, F3.2.3 e F4.3. Para perfis I simétricos duplos, a tensão de encurvadura elástica Fcre pode ser determinada alternativamente pela Eq. (F2.1.1-6). Quando investiga perfis Z simétricos simples, também é possível determinar Fcre pela Eq. (F2.1.3-2).
A resistência Pn contra 'amassamento da alma' é determinada pela Eq. (G5-1). Alternativamente, o valor pode ser determinado pela Eq. (G5-2). Marque o campo de controle correspondente para isso.
Verificação de Flambagem por Cisalhamento (para EN)
O campo de controle 'Realizar verificação de flambagem por cisalhamento' está ativado por padrão. Isso verifica se a esbeltez λ da alma exige uma verificação de flambagem por cisalhamento de acordo com EN 1993-1-5, Seções 5.1, 5.2, 5.3 e 5.5. Se o valor limite λlim for atendido, a verificação é considerada cumprida. No entanto, se a esbeltez for superior ao limite, são previstos Reforços de Barra nos apoios de acordo com a Seção 5.1.(2) para que a verificação de flambagem por cisalhamento possa ser realizada.
Dimensionamento de Costuras Longitudinais (para EN)
Se você deseja verificar a capacidade de carga das costuras longitudinais de seções transversais soldadas, marque o campo de controle 'Realizar dimensionamento'. O fator βw é um parâmetro de 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 também pode especificar o coeficiente de correlação βw para o dimensionamento das costuras de solda de forma personalizada.
Verificações de Estabilidade com Esforços Internos segundo a Teoria de Segunda Ordem (para EN)
Há a possibilidade de realizar verificações de estabilidade não usando o método de barra substituta de acordo com EN 1993-1-1, Seção 6.3, mas com os esforços internos segundo a teoria de segunda ordem, incluindo torção de muralha e imperfeições. Nesse caso, o campo de controle 'Usar γM1 para determinar a resistência da seção transversal' pode ser usado para controlar se o fator γM1 (em vez de γM0) será utilizado para as verificações da seção transversal.
