Tema:
Dimensionamento da torção segundo a AISC DG 9 com módulo 7 graus de liberdade
Comentário:
De acordo com o AISC Design Guide 9, Secção 4.1 [1], as seguintes tensões de torção devem ser consideradas para secções abertas sujeitas a empenamento:
Descrição:
- Tensão de corte de torção pura (Equação 4.1)
- Tensão de corte devido a empenamento (Equação 4.2a)
- Tensão normal devido a empenamento (Equação 4.3a)
Além das tensões de torção, também devem ser consideradas as tensões de flexão e corte (Equação 4.5 e 4.6) devido à flexão plana e à carga axial (Equação 4.7).
Com o
Módulo Torção com empenamento (7 GDL)
, estas tensões podem ser calculadas na
Módulo Dimensionamento de aço
. Isso permite uma determinação mais precisa das tensões de corte e normais totais em comparação com os resultados sem o módulo 7 graus de liberdade, o que geralmente produz um valor de verificação mais baixo. As verificações para os estados limites de encurvadura não estão incluídas.
A restrição à torção tem de ser definida utilizando apoios nodais 'reais' no RFEM (Figura 01).
A atribuição da restrição de torção e/ou empenamento no módulo '''Comprimento efetivo'' para o dimensionamento de aço (Figura 02) '''não''' é considerada na análise de torção de acordo com o Guia de dimensionamento 9 da AISC (com ou sem 7 graus de liberdade módulo). As restrições à torção e ao empenamento afetam as outras verificações.
'''Exemplo'''
Uma viga W12x50 está sujeita a várias cargas, incluindo torção. As restrições à rotação em torno do seu eixo longitudinal (eixo X) existem nos nós 5 e 7 (Figura 03).
Os resultados com e sem o módulo Torção com empenamento (7 GDL) são apresentados na Figura 04. Sem o módulo, as tensões de corte e normais devido a empenamento não são consideradas. Na verificação HH7370.00, as tensões combinadas são determinadas com equações altamente conservativas da AISC 360 Secção H3.3 [2] "Barras não HSS sujeitas a torção e tensão combinada".
Com o módulo, a verificação HH7400.00 calcula as tensões combinadas de acordo com o Guia de dimensionamento AISC 9 [1] o que resultou numa relação de verificação muito menor comparativamente à AISC 360 Secção H3.3 [2].
Visualizando os detalhes de verificação para GG6400.00 em ambas as análises, a tensão de corte de torção pura calculada sem o módulo é significativamente maior (Figura 05).
'''Conclusão'''
o Módulo Torção com empenamento (7 GDL) introduz o empenamento da secção como um grau de liberdade adicional, permitindo uma análise torcional mais precisa e abrangente. Ao dimensionar de acordo com AISC 360 dentro do intervalo de tempo Módulo Dimensionamento de aço , as tensões de torção são calculadas com base no Guia de dimensionamento 9 da AISC. A integração do módulo avançado de 7 graus de liberdade permite um dimensionamento mais preciso e económico de barras de aço.