Modelação e análise de tensões no RFEM
A MSc Engineering criou no RFEM para a ADS Ertner um modelo de cálculo 3D com elementos sólidos finitos para a verificação da ligação de aço. Esta ligação especial é um nó com seis barras de ligação. O pilar superior e as diagonais inferiores são carregados por forças axiais enormes, as quais são originárias da estrutura de betão pré-fabricada do edifício e causam uma força de tração elevada na viga horizontal lateral. O modelo de cálculo 3D no RFEM teve de ser gerado de forma a dimensionar as tensões residuais no bloco de aço de parede espessa com uma profundidade máxima de 450 mm. No modelo de cálculo, todos os elementos (vigas/blocos) foram modelados como elementos sólidos. As cargas de nó foram aplicadas aos sólidos através de superfícies de fronteira rígidas no final dos sólidos. Desta maneira, as cargas são distribuídas uniformemente sobre os sólidos. Algumas vigas são suportadas por superfícies de fronteira semirrígidas.
No modelo, o bloco atua como um meio de transmissão para as forças axiais grandes. Um bloco de aço de parede espessa é uma solução melhor em termos económicos do que uma série de chapas de reforço, que tem de ser soldadas. Os resultados da análise de tensões no RFEM foram testados para uma tensão de referência de aço máxima permitida de 315 N/mm², o que corresponde a um aço de grau S355 com uma espessura de chapa de até 100 mm. As tensões no bloco foram consideravelmente menores do que as tensões permitidas.
A viga lateral horizontal e o pilar foram unidos por chapas de extremidade e parafusos. As placas de extremidade foram modeladas com sólidos, tendo sido aplicados sólidos de contacto para preencher o espaço entre as chapas de extremidade e o bloco. Para os buracos dos parafusos foram modeladas aberturas. Os parafusos em si são elementos rígidos que transmitem forças de tração e corte.
Para a verificação foi utilizado o programa RFEM, uma vez que o programa permite calcular sólidos. Também a equipa do Prof. Wald da Universidade de Praga utilizou o RFEM para verificar o comportamento de chapas de parede fina no IDEA CONNECTION.
| Cliente | ADS-Ertner BV, Capelle aan den IJssel, Holanda www.ads-ertner.nl |
| Análise de ligação no RFEM | MSc Engineering bv, Doorwerth, Holanda www.msc-engineering.nl |
| Dimensionamento | Severfield Europe B.V., Zevenbergen, Holanda www.severfield.com |
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