O exemplo é retirado do AISC Design Guide 24 - Exemplo 7.1:
A ligação HSS soldada está sujeita à força axial de tração na chapa indicada, produzida por um elemento de contraventamento diagonal. A coluna está sujeita a cargas axiais de compressão permanentes e variáveis de PD = 20,0 kips e PL = 60,0 kips. Determinar se a ligação é adequada como ligação de chapa ramificada ou se é necessária uma ligação de chapa passante. Note-se que a ligação é verificada sob a ação da componente da força da chapa normal à coluna, uma vez que esta tem o efeito dominante.
Resultados no Design Guide
A coluna é de aço ASTM A500 Gr. B e a chapa de aço A36.
A resistência disponível para o estado limite de plastificação da parede da alma do HSS é:
- 23,1 kips < 40 kips (LRFD)
- 12,5 kips < 25 kips (ASD)
Tratar a ligação como ligação de chapa ramificada não é adequado.
Plastificação da parede da alma assumindo uma ligação de chapa passante:
- 46,2 kips > 40 kips (LRFD)
- 30,4 kips > 25 kips (ASD)
A ligação será adequada.
Resistência nominal para o estado limite de cedência à tração na chapa:
- 64,8 kips > 40 kips (LRFD)
- 43,1 kips > 25 kips (ASD)
IDEA StatiCa Connection
O IDEA StatiCa utiliza análise não linear geométrica e material para a verificação normativa de juntas de secção oca. A resistência à carga é determinada por quatro critérios:
- atingir a capacidade de qualquer verificação normativa de componente (soldadura, parafuso, etc.)
- atingir o limite de deformação plástica de 5% nas chapas
- fim de convergência (significando rotura por encurvadura)
- atingir o limite de deformação da secção transversal de 3%
Para mais informações sobre a análise de juntas de secção oca, consulte Juntas de elementos de secção transversal oca.
Utiliza-se cargas em equilíbrio para permitir o carregamento da coluna com uma força de compressão.
Os resultados são os seguintes:
Ao sobrecarregar a junta e selecionando a função "Stop at limit strain" na configuração normativa, a resistência à carga pode ser determinada. É igual a 27,35 kips para ASD e 39,65 kips para LRFD. A deformação da secção transversal é igual a 2,3% e está a aproximar-se do limite. A ligação falha ao atingir o limite de deformação plástica de 5% da secção oca.
Comparação
Os resultados segundo o IDEA StatiCa Connection são ligeiramente mais conservadores. Uma das principais razões é o fator de segurança (resistência) utilizado e para todas as chapas no IDEA Connection. Não é possível utilizar diferentes fatores de segurança (resistência) num único modelo.