Análise de encurvadura de uma ligação de aço (EN)

1 Novo projeto

Inicie o IDEA StatiCa (descarregue a versão mais recente) e selecione a aplicação Connection .

Crie um novo projeto selecionando o modelo inicial mais próximo do projeto pretendido. Preencha o nome, selecione a classe de aço S355, o código de projeto Eurocode, e Create project.

Uma vez que estamos a utilizar o código EN, defina as unidades métricas (ver Como alterar o sistema de unidades).

2 Geometria

Comece pela modificação da secção transversal do elemento horizontal C. Utilize o clique com o botão direito do rato no elemento na cena ou o botão lápis nas propriedades para alterar a secção transversal para a mesma forma.

Selecione IPE220 a partir da biblioteca.

Agora, altere a secção transversal do elemento vertical B para outra forma, novamente utilizando o botão direito do rato no elemento na cena ou o botão mais nas propriedades.

Escolha o grupo secções ocas retangulares e confirme o tipo de secção transversal RHS120/80/8.0 .

Agora, pode modificar as propriedades do elemento B. Defina o Model type para N-Vy-Vz e o parâmetro Forces in para Bolts.

Saiba mais sobre os parâmetros Model type e Forces in nos artigos Como modelar uma ligação de parafuso único (Model type) e Como definir a posição correta da carga (Forces in).

3 Efeitos das ações

Vamos continuar com os Load effects. O efeito da ação LE1 foi adicionado automaticamente. Introduza -40 kN de força normal N [kN] para o elemento B / End no separador e -20 kN de força de corte Vz [kN] para ambas as extremidades do elemento C (C / Begin, C / End).

4 Projeto

Agora defina as operações de fabrico. Clique nos ícones Operations no friso (em alternativa, clique com o botão direito do rato em Operations na árvore de entidades e New operation).

Selecione a operação Connecting plate a partir da lista de operações de fabrico disponíveis.

Agora, defina as propriedades da chapa de ligação CPL1. Altere a Espessura da chapa de ligação e chapa de ligação para 6 mm, a Largura da chapa de ligação e chapa de ligação para 140 mm, altere o Tipo da chapa de ligação para Notched member e escolha os parafusos M16 8.8.

O modelo está pronto para ser analisado.

5 Cálculo e verificação

Navegue até ao separador Check no friso superior e inicie o cálculo da análise EPS (tensão/deformação) e da análise de encurvadura através do comando Calculate e Stress/strain - Buckling.

Ative a vista Buckling shape, Mesh e Deformed. A tabela dos fatores críticos de encurvadura é apresentada no separador Buckling.

Ao clicar em cada linha na tabela dos fatores críticos de encurvadura, pode percorrer as formas deformadas na janela 3D e analisá-las visualmente.

Para compreender os resultados da análise, leia os documentos recomendados, como o Theoretical Background ou o artigo Global buckling vs. local buckling. What does it mean?, ou o blogpost Buckling needs critical thinking!.

Uma vez que se trata de um caso de encurvadura global e o fator de encurvadura é inferior a 15, deve utilizar uma das seguintes medidas adicionais:

• Simular os efeitos de 2ª ordem - adicionar uma carga de corte extra perpendicular à chapa de ligação como uma força desestabilizadora devido a excentricidades com a magnitude de V = N / 10 na localização do centro do grupo de parafusos; Uma sugestão para este tipo de ligação pode ser encontrada no artigo Gusset plate design in IDEA StatiCa Connection.
• ou reforçar a ligação e recalcular a análise de encurvadura para garantir que o fator crítico de encurvadura é superior a 15,
• ou utilizar uma análise ou abordagem diferente para garantir que a encurvadura não é perigosa para a ligação projetada.

Iremos utilizar a primeira medida. Regresse a Design, abra o efeito da ação LE1, e introduza 4 kN de força de corte Vy em B / End e -2 kN de força de corte Vy em C / Begin e C / End.

Recalcule a análise de tensão/deformação (já não é necessária a análise de encurvadura). Os resultados globais mostram que a ligação passa em todas as verificações normativas.

6 Relatório

Como último passo, vá ao separador Report e Generate-o. O IDEA StatiCa oferece um relatório totalmente personalizável para imprimir ou guardar num formato editável.

Projetou e verificou uma junta de aço estrutural de acordo com o Eurocode (EN).