W, HP e HSS
Perfis de banzo largo e HP, bem como secções ocas estruturais quadradas, retangulares e circulares, com n = 2,24 para HSS de Classe H e 1,34 nos restantes casos.
SKL-000125 · Skill
CSA S16:24NBCC 2020Dimensione um pilar de aço segundo CSA S16:24
Descreva a altura do pilar, as condições de extremidade, o pórtico e o contraventamento, a secção (W, HP ou HSS) e a classe de aço, bem como as cargas. A Mia classifica a secção, verifica a encurvadura por flexão e por torção ou a tração, a flexão com encurvadura lateral-torsional e a interação da Cláusula 13.8 ou 13.9, e indica a verificação condicionante.
A Mia acompanha-o passo a passoAjuda a introduzir os dados e explica os resultados.
Exemplo resolvido
W250x73 · 350W · 3,6 m · Cf 900 kN + Mfx = Mfy = 50 kNm · pórtico contraventado
Dimensionamento verificado: condiciona a resistência à encurvadura lateral-torsional 13.8.2 c)- Sistema
- Pilar rotulado–rotulado, K = 1,0, pórtico contraventado
- Secção
- W250x73 · 350W (Fy = 350 MPa)
- Altura
- 3,6 m, sem apoio lateral (L = 3,6 m)
- Cargas majoradas
- Cf = 900 kN · Mfx = 50 kNm · Mfy = 50 kNm, numa extremidade
- Norma
- CSA S16:24
Verifica um pilar W250x73 em aço 350W, 3,6 m de altura, rotulado em ambas as extremidades num pórtico contraventado e sem apoio lateral ao longo da sua altura, para Cf = 900 kN com Mfx = 50 kNm e Mfy = 50 kNm na extremidade superior (zero na base), segundo CSA S16:24.
Resultados principais
- Resistência à compressão majorada Cr
- 2217 kN (encurvadura por flexão y-y, n = 1,34)
- Resistência à flexão majorada Mrx
- 310 kNm (13.6.1 a), omega_2 = 1,75)
- Resistência à flexão majorada Mry
- 146 kNm (13.5 a), Classe 2)
- Aproveitamento condicionante
- 0,749 (13.8.2 c))
Todos os valores são determinísticos para os dados indicados e reproduzidos pelo código de cálculo da skill (E = 200 000 MPa, G = 77 000 MPa). O problema de verificação do STAAD.Pro para o mesmo elemento usa E = 205 000 MPa e apoio lateral total e reporta 0,831 para um pórtico não contraventado; a skill reproduz esse valor com esses dados.
- — Os momentos majorados incluem os efeitos de estabilidade da Cláusula 8.4; U1 é aplicado segundo 13.8.5 porque o pórtico é contraventado.
- — kappa = 0 (momento apenas numa extremidade), portanto omega_1 = 0,6 e omega_2 = 1,75.
- — Kz = 1,0 para encurvadura por torção, ambas as extremidades impedidas de rodar.
- — O banzo (bel/t = 8,94) é de Classe 2 para flexão; a alma é classificada com o limite de flexão biaxial da Tabela 2.
Dados necessários
- Altura do pilar, condições de extremidade, pórtico e contraventamento
- Secção (W, HP ou HSS com a sua classe C ou H) e classe de aço
- Compressão ou tração; para tração, a ligação aparafusada de extremidade
- Cargas permanentes, sobrecargas e de vento (momentos de extremidade ou carga lateral uniforme), ou efeitos de carga majorados
Resultados fornecidos
- Verificação condicionante e aproveitamento
- Classe da secção para compressão e para flexão em ambos os eixos
- Resistência à compressão majorada e o modo de encurvadura que a produziu
- Resistência à tração majorada com An e Ane
- Resistência à flexão majorada em ambos os eixos, com Mu e omega_2
- O caso de interação 13.8 ou 13.9 que condiciona
- Pressupostos e referências às cláusulas
Começar com um modelo de dados
Estes modelos preenchem o formulário com dados típicos. Não são resultados calculados; o cálculo é feito no CALC.
Preparar o cálculo
Configure o seu pilar
Esboço do sistema
L = 3.6 mCf = 900 kNMfx = 50 kNmMfy = 50 kNm
m
m
m
m
Todos os campos obrigatórios preenchidos
Todos os campos obrigatórios preenchidos
kN
kN
kNm
kNm
kNm
kNm
kN/m
kN/m
kN/m
kN
kNm
kNm
Todos os campos obrigatórios preenchidos
Todos os campos obrigatórios preenchidos
Dados completosPronto para calcular
O que este Skill verifica
Todas as classes de secção
Classificação segundo as Tabelas 1 e 2, incluindo elementos comprimidos de Classe 4 com larguras reduzidas ou uma tensão de cedência efetiva segundo a Cláusula 13.3.4.
Encurvadura lateral-torsional
M_u com omega_2 a partir do diagrama de momentos segundo a Cláusula 13.6.1, para perfis W de Classe 1 a 4 e HSS retangulares.
A interação 13.8, caso a caso
Resistência da secção transversal, resistência global do elemento e resistência à encurvadura lateral-torsional com U_1 para pórticos contraventados e não contraventados, para perfis I e HSS.
Tração axial segundo a Cláusula 13.2
Cedência da secção bruta e rotura da secção líquida com os furos normalizados da Tabela 5 e a área líquida efetiva da Cláusula 12.3, combinada com flexão segundo 13.9.
Base normativa
Normas e referências
As verificações seguem estas normas. Os parâmetros determinados a nível nacional provêm do anexo nacional escolhido no formulário.
CSA S16:24
Em vigorCSA S16:24 Design and construction of steel structures
Edição utilizada: CSA S16:24 (April 2024)
- §11
- §12.3
- §13.2
- §13.3
- §13.5
- §13.6
- §13.8
- §13.9
Estado verificado em
NBCC 2020
Em vigorNational Building Code of Canada 2020
Edição utilizada: NBC 2020
- §4.1.3.2
Estado verificado em
Perguntas frequentes
Perguntas frequentes
VerificaçõesQue edição da CSA S16 é usada pela skill?
CSA S16:24. Onde a edição de 2019 difere (por exemplo, o limite do banzo da Tabela 1 ou a segunda verificação de 13.9.1), aplica-se o texto de 2024.
VerificaçõesA encurvadura lateral-torsional é verificada?
Sim, segundo a Cláusula 13.6.1 com omega_2 a partir do diagrama de momentos, e entra na interação 13.8 como caso c). HSS quadrados e circulares não necessitam de verificação à encurvadura lateral-torsional segundo 13.6.1 c).
VerificaçõesTenho de indicar se o pórtico é contraventado?
Sim. U1 e a verificação da resistência da secção transversal da Cláusula 13.8 dependem disso, pelo que o pórtico é sempre confirmado em vez de assumido.
VerificaçõesPode verificar um elemento em tração?
Sim. A Mia verifica a cedência da secção bruta e a rotura da secção líquida segundo a Cláusula 13.2 com os furos normalizados da Tabela 5 e a área líquida efetiva da Cláusula 12.3, e combina a tração com a flexão segundo 13.9. O corte em bloco depende da ligação e não é verificado.
VerificaçõesAs secções de Classe 4 são abrangidas?
Sim, em compressão segundo a Cláusula 13.3.4 e em flexão segundo 13.5 c) e 14.3.4. Apenas uma secção cujo banzo e alma sejam ambos esbeltos em flexão é remetida para o RFEM, porque a S16 remete-a para a AISI S100.
Pergunta sem resposta?Pergunte diretamente à Mia no CALC. Ela responde para este skill e os seus dados.Perguntar à Mia
Pronto para a primeira verificação?
Comece pelo exemplo e adapte-o ao seu sistema estrutural.
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