Projeto de ângulo único para tensão de tração de acordo com EC3

2024. június 5. Roberto Magalhães

Este artigo explica a construção de uma seção de ângulo único para carregamento de tração de acordo com o Eurocode 3. A construção da seção angular é mais simples do que a construção de um elemento de pressão.

Este artigo explica o processo de design e um exemplo prático para ajudar a compreender o conceito e o processo de design.

Vamos discutir os procedimentos de design

Avalie as propriedades do material

Dependendo da espessura da chapa e do tipo de aço, o limite de escoamento (f_j) e resistência à ruptura (f_Ela) pode ser encontrado na Tabela 3.1 do Eurocode 3.

Então você obtém o γ_m0 e γ_m2 da seção 6.1. Estes valores podem sofrer alterações de acordo com os anexos nacionais.

Cálculo da capacidade de carga plástica de projeto – capacidade de carga de tração de projeto, N_{Pl, Rd}

N_{pl, Rd} = Af_j /γ_m0

Calcular N_{você, Rd}

N_{você, Rd} pode ser calculado para seções angulares conectadas em uma perna por parafusos da cláusula 3.10.3 (2) da EN 1993 – 1-8 conforme mencionado na cláusula 6.2.3 (5).

Dependendo do número de parafusos, existem três equações para calcular a capacidade de carga. Para a seção angular associada a um único parafuso, a seguinte equação pode ser usada.

N_{você, Rd} = 2(e₂ -0,5 dias₀)tf_Ela /γ_M2 – Para parafusos simplescom base no número de parafusos, selecione a equação apropriada.

Se o número de parafusos for maior que um, o A_rede deve ser levado em conta no cálculo.

Se houver uma seção equiangular, A_rede é a redução da área do parafuso em relação à área bruta da seção transversal. No entanto, o método é diferente para ângulos desiguais.

- Se a conexão roscada estiver na perna maior, A_rede é a redução da área do parafuso para a área bruta da seção transversal.
- Se a conexão do parafuso estiver na perna menor, A_rede é a redução da área do parafuso da área da seção transversal correspondente. Por exemplo, considere uma seção de 100 x 75 x 10. Para uma conexão aparafusada em uma perna de 75 mm, a área da seção transversal deve ser considerada como uma seção angular de 75 x 75 x 10.

Outras equações da EN 1993-1-8, parágrafo 3.10.3 (2), também poderiam ser utilizadas.

Encontrar_t,Rd (resistência à tração de projeto) o mínimo de N_{pl, Rd} e n_{você, Rd}
Verifique se N_Ed. /N_{t, R} ≤ 1.

Exemplo resolvido: Verificação da seção angular sob tensão (construção de ângulo único)

Dados de construção: Projeto de ângulo único

Perfil angular 60x60x6 mm
Parafuso único com diâmetro de 12mm
Classe de aço S275
Força aplicada 75 kN = N_Ed.

A figura seguinte mostra a disposição dos parafusos considerada neste exemplo de cálculo. Os valores são considerados apenas para esta construção de ângulo único.

Deve ser dada especial atenção aos requisitos de projeto relativos ao espaçamento dos parafusos. O espaçamento mínimo e máximo dos pinos, espaçamento entre extremidades, espaçamento entre bordas, etc. deve estar em conformidade com a Seção 3.5.

Parâmetros de projeto

Classe de aço S275

A espessura da seção angular é de 6 mm.

Da EN 1993-1-1 Tabela 3.1

F_j = 275 N/mm²

F_Ela =430 N/mm²

Os coeficientes parciais de segurança resultam da Seção 6.1.

γ_m0= 1,0

γ_m2 = 1,25

Área da seção transversal da placa: A = 695 mm²

Calcule a resistência plástica de cálculo da seção transversal bruta, N_{Pl, Rd}

N_{pl, Rd} = Af_j /γ_m0 = 695 x 275 / 1,0 = 191,1 kN

A seção angular é conectada por uma perna e há dois parafusos na seção. Assim, avaliar a capacidade da secção de acordo com a cláusula 3.10.3 da EN 1993-1-8.

N_{você, Rd} =β₂A_rede F_Ela /γ_M2

β₂ = O factor de redução depende da inclinação P1 conforme tabela 3.8 da EN 1993-1-8.