Módulo do CYPECAD:
Ligações V - Para perfis tubulares
O módulo Ligações V [UN5] permite no CYPECAD, realizar o cálculo e dimensionamento automático de ligações planas soldadas de perfis tubulares quadrados ou redondos pela ABNT NBR 8800 - Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios.
Tipologias de ligações V soldadas
No módulo Ligações V é possível calcular as ligações em perfis tubulares quadrados e redondos conforme as tipologias abaixo:
(1) Se as barras da ligação são tubos retangulares ocos (quadrados, retangulares ou duplo U em caixão), os das diagonais e das montantes podem combinar-se com tubos circulares, retangulares, quadrados ou duplo U laminado. Se os perfis que formam a ligação são tubos circulares ocos, os perfis das diagonais e dos montantes devem também ser tubos circulares ocos.
(2) O programa recorta automaticamente as chapas transformando-as numa coroa circular dependendo das dimensões das peças que se vão unir.
(3) Neste empalme, só se dispõem duas colunas de parafusos em torno dos lados de maior dimensão das peças a unir. Não se colocam rigidificadores, mas recortam-se as chapas de forma concêntrica em função da dimensão das peças a unir.
Dimensionamento das ligações planas com perfis tubulares
O programa, além de realizar as verificações de resistência que as normas indicam, calcula e representa as preparações de bordos dos extremos dos tubos para poder realizar corretamente os cordões de soldas.
Os tubos devem ser perfis compostos e para poder dimensionar qualquer nó é requisito que a barra que atua como cordão seja uma peça contínua se o nó é intermediário.
Seguidamente indicam-se as verificações geométricas e de resistência que se realizam:
- Em tubos circulares ocos
- Verificações geométricas que se realizam em nós com cordões circulares
- Para os cordões
- Limite elástico máximo;
- Relação entre o diâmetro do cordão e a sua espessura;
- Classe de seção (para cordões comprimidos);
- Espessura mínima e máxima do cordão.
- Para as barras
- Limite elástico máximo;
- Relação entre o diâmetro da barra e a sua espessura;
- Classe de seção (para peças comprimidas);
- Espessura mínima e máxima da barra;
- Ângulo mínimo entre as barras e com o cordão;
- Relação entre o diâmetro da barra e o diâmetro do cordão;
- Afastamento mínimo entre as barras;
- Sobreposição mínima entre barras.
- Para os cordões
- Verificações de resistência que se realizam em nós com cordões circulares
- Plastificação da face do cordão;
- Puncionamento por corte da face do cordão;
- Interação entre esforço axial e momentos fletores;
- Interação entre esforço axial e corte no cordão;
- Corte na face do cordão no caso de barras sobrepostas;
- Verifica-se a barra sobreposta como cordão da barra que sobrepõe (para sobreposição superior à sobreposição limite indicada na norma);
- Plastificação local da barra que sobrepõe.
- Verificações geométricas que se realizam em nós com cordões circulares
- Em tubos quadrangulares e retangulares ocos e tubos formados por duplo U laminado em caixão soldados com solda contínua
- Verificações geométricas que se realizam em nós com cordões retangulares
- Para os cordões
- Limite elástico máximo;
- Classe de seção;
- Espessura mínima e máxima do cordão;
- Relação entre a largura e a altura da barra;
- Relação entre a largura e a espessura da barra;
- Relação entre a altura e a espessura da barra.
- Para as barras
- Limite elástico máximo;
- Classe de seção (para peças comprimidas);
- Espessura mínima e máxima da barra;
- Ângulo mínimo entre as barras e com o cordão;
- Relação entre a largura e a altura da barra;
- Relação entre a largura e a espessura da barra;
- Relação entre a altura e a espessura da barra;
- Relação entre a largura da barra e a largura do cordão;
- Afastamento mínimo entre as barras;
- Sobreposição mínima entre barras;
- Relação entre a largura da barra que sobrepõe e a largura da barra sobreposta.
- Para os cordões
- Verificações de resistência que se realizam em nós com cordões retangulares
- Plastificação da face do cordão;
- Ruptura da parede lateral do cordão;
- Falha local da barra considerando a sua largura efetiva;
- Puncionamento por corte da face do cordão;
- Interação entre esforço axial e momentos fletores;
- Interação entre esforço axial e corte no cordão;
- Corte na face do cordão no caso de barras sobrepostas;
- Verifica-se a barra sobreposta como cordão da barra que sobrepõe (para sobreposição superior à sobreposição limite indicada na norma);
- Falha por distorção do cordão em nós T-Y para momento fletor fora do plano da treliça.
- Verificações geométricas que se realizam em nós com cordões retangulares
Os cordões de solda dimensionam-se para que pelo menos tenham a menor resistência das barras a unir.
Combinação de diferentes tipos de seções de perfis tubulares no mesmo nó
Os diferentes tipos de seções de perfis tubulares dimensionados pelo módulo Ligações V (tubos circulares ocos, tubos rectangulares ocos, tubos quadrados ocos e tubos formados por duplo U laminado em caixão soldado com cordão contínuo) podem combinar-se no mesmo nó com as seguintes condições:
- Se os perfis que formam os cordões da treliça são tubos retangulares ocos, tubos quadrados ocos ou duplo U em caixão; os perfis das diagonais e dos montantes podem combinar-se no mesmo nó com qualquer das seções tubulares implementadas (tubo circular oco, tubo retangular oco, tubo quadrado oco ou duplo U laminado em caixão soldado com cordão contínuo).
- Se os perfis que formam os cordões da ligação são tubos circulares ocos, os perfis das diagonais e dos montantes devem também ser tubos circulares ocos.
Consulta das ligações de treliças planas com perfis tubulares
Após o cálculo poderá consultar as ligações que foram dimensionadas pelo programa.
No CYPECAD e CYPE 3D colocam círculos de cores diferentes nos nós para indicar se todas as ligações do nó que foram dimensionadas, se só existem algumas dimensionadas ou se o nó não contém nenhuma ligação dimensionada.
Se o cursor se aproxima de um nó em que haja ligações dimensionadas, mostra-se uma nota informativa em que se indicam os tipos de ligações dimensionadas associadas a esse nó, clicando sobre ele mostra-se um diálogo com três separadores que contém a seguinte informação:
- Os detalhes construtivos das ligações dimensionadas;
- A listagem de verificações e medições das ligações dimensionadas;
- Vistas 3D reais das ligações. É possível visualizar uma vista 3D real de cada ligação dimensionada pelo programa na perspectiva cónica ou isométrica. Os elementos que compõem a ligação (barras, chapas de topo, soldas) desenham-se com cores diferentes. Além disso, o utilizador pode rodar e ampliar livremente a vista 3D. Estas características facilitam a compreensão da montagem da ligação.
Normas implementadas para o cálculo das ligações planas com perfis tubulares
Norma de aço
As normas implementadas para o cálculo das ligações planas com perfis tubulares no CYPECAD, CYPE 3D e nas Estruturas 3D integradas de CYPECAD são as seguintes:
- ABNT NBR 8800 (Brasil)
- ABNT NBR 8800:2008 (Brasil)
- ABNT NBR 8800:2024 (Brasil)
- ANSI/AISC 360-05 (LRFD) (USA - Internacional)
- ANSI/AISC 360-10 (LRFD) (USA - Internacional)
- CTE DB SE-A (Espanha)
- EAE (Espanha)
- Eurocódigo 3 EN 1993-1-8:2005 (Documento geral)
- Eurocódigo 3 NF EN 1993-1-8/NA:2007-07 (com Documento Nacional de Aplicação para França)
- Eurocódigo 3 NP EN 1993-1-8:2005/NA:2010 (com Documento Nacional de Aplicação para Portugal)
- Eurocódigo 3 UNI EN 1993-1-8:2005 (Documento geral adaptado para Itália)
- IS 800: 2007 (India)
- NTC: 14-01-2008 (Itália)
Também estão implementadas as correcções que o CEN (European Committee For Standardization) realizou no Eurocódigo 3 (EN 1993-1-8:2005/AC:2009).
Em função do país onde o utilizador adquire a licença, ativam-se unicamente as normas implementadas em cada programa para trabalhar nesse país.
Séries de parafusos
Dependendo da norma de aço utilizada, as séries de parafusos que se podem utilizar (para os tipos de ligações mediante empalme com chapa frontal parafusada) são as que se indicam na seguinte tabela.