Cargas concentradas raramente entram em um elemento de aço de maneira perfeitamente uniforme. Reações de apoio, cargas de equipamentos, ligações resistentes a momento, reações de pontes rolantes e outras forças localizadas podem introduzir tensões elevadas em uma região relativamente pequena de uma viga ou coluna. Em muitos casos, o elemento como um todo possui capacidade suficiente à flexão e ao cisalhamento, enquanto a alma, a mesa ou a região da ligação permanece vulnerável a escoamento localizado, esmagamento, flambagem ou deformação.
É nesse ponto que o projeto de enrijecedores de vigas se torna importante. Em vez de aumentar o tamanho de uma viga inteira para resolver um problema local, chapas enrijecedoras posicionadas estrategicamente podem reforçar a região de transferência de carga e melhorar a estabilidade. Dependendo da aplicação, os enrijecedores podem reforçar almas de vigas nos apoios, estabilizar painéis de alma de grande altura, transferir cargas concentradas, reforçar regiões de ligação em colunas ou auxiliar ligações resistentes a momento com placa de extremidade.
Um projeto prático deve, portanto, considerar mais do que apenas a espessura da chapa. O caminho das cargas, a geometria do enrijecedor, o comportamento da alma e das mesas, as soldas, o acesso para fabricação, a resistência à flambagem e a sequência de instalação influenciam a eficiência do detalhe final.
O Que É um Enrijecedor de Viga?
Um enrijecedor de viga é uma chapa de aço ou elemento estrutural fixado à alma, à mesa ou a ambas para reforçar uma parte localizada de um elemento de aço. Os enrijecedores são normalmente posicionados onde forças concentradas entram no elemento ou onde uma alma esbelta necessita de estabilidade adicional.
Em vez de aumentar uniformemente a capacidade ao longo de todo o comprimento do elemento, os enrijecedores de vigas reforçam regiões selecionadas onde a alma ou a mesa existente, isoladamente, pode não fornecer resistência suficiente.
As aplicações típicas incluem regiões de apoio, cargas pontuais elevadas, vigas de chapa de grande altura, ligações viga-coluna resistentes a momento, elementos de suporte de pontes rolantes e ligações com placa de extremidade.
Por Que Almas Finas de Vigas Precisam de Reforço Local
Vigas de aço modernas podem alcançar alta eficiência estrutural concentrando grande parte de sua resistência à flexão nas mesas enquanto utilizam uma alma comparativamente fina para transferir cisalhamento. Nos locais de cargas concentradas, entretanto, essa alma fina pode ficar exposta a estados limites localizados, como escoamento da alma e esmagamento local da alma. As disposições de projeto da AISC tratam especificamente dos efeitos de forças concentradas nas almas, e pesquisas sobre vigas de chapa enrijecidas também identificam o escoamento e o esmagamento como considerações importantes de projeto. ([工程期刊][2])
Um enrijecedor pode proporcionar um caminho de carga mais direto, restringir deformações locais, dividir uma alma esbelta em painéis menores ou ajudar a transferir forças entre a mesa e a alma.
Principais Tipos de Enrijecedores Usados em Estruturas de Aço
Diferentes problemas estruturais exigem diferentes disposições de enrijecedores. Selecionar uma chapa simplesmente porque um enrijecedor “parece necessário” pode aumentar o custo de fabricação sem tratar o modo de falha governante.
Enrijecedores Transversais
Os enrijecedores transversais são posicionados aproximadamente de forma perpendicular ao eixo longitudinal da viga. Eles podem ser instalados em um ou em ambos os lados da alma e são normalmente utilizados ao redor de apoios, cargas concentradas ou painéis de alma esbeltos.
Eles podem ajudar a fornecer reforço local e melhorar a estabilidade da alma reduzindo as dimensões não apoiadas dos painéis.
Enrijecedores de Apoio
Os enrijecedores de apoio são projetados para transferir compressão concentrada significativa ou reações de apoio através da seção da viga. Eles são normalmente localizados próximos às extremidades das vigas, colunas, apoios ou pontos de suporte de equipamentos pesados.
Diferentemente de um enrijecedor intermediário de estabilidade, um enrijecedor de apoio pode participar diretamente da resistência a uma força concentrada e, portanto, deve possuir resistência, estabilidade, condição de apoio e capacidade de ligação adequadas.
Enrijecedores Intermediários
Enrijecedores transversais intermediários são normalmente utilizados em vigas de chapa fabricadas de grande altura, nas quais uma alma esbelta pode flambar sob alto cisalhamento. Ao dividir a alma em painéis menores, os enrijecedores ajudam a controlar a instabilidade e podem contribuir para o comportamento necessário à ação de campo de tração quando permitido pelo método de projeto aplicável.
Enrijecedores Longitudinais
Os enrijecedores longitudinais são dispostos paralelamente ao eixo da viga e geralmente estão associados a almas de grande altura ou esbeltas. Sua finalidade é melhorar a estabilidade da chapa subdividindo a alma e reduzindo a largura efetiva não apoiada das regiões críticas comprimidas.
Pesquisas também analisaram enrijecedores longitudinais de alma como método de controle da flambagem em almas esbeltas de vigas próximas a ligações de pórticos resistentes a momento. ([AISC][3])
Enrijecedores de Ligação
Os enrijecedores de ligação reforçam áreas localizadas ao redor de ligações viga-coluna, placas de extremidade, regiões de transferência de forças das mesas e outras ligações altamente solicitadas.
Essas chapas podem ser posicionadas de modo a se alinhar com as mesas da viga para que as forças de tração e compressão sejam transferidas de maneira mais eficiente para a coluna de apoio ou para o elemento adjacente.
Onde o Projeto de Enrijecedores de Vigas É Normalmente Necessário
| Localização | Problema Estrutural | Enrijecedor Típico |
|---|---|---|
| Apoio da viga | Alta reação concentrada | Enrijecedor de apoio |
| Carga pontual elevada | Escoamento ou esmagamento da alma | Enrijecedor transversal |
| Alma de viga de grande altura | Flambagem por cisalhamento | Enrijecedor transversal intermediário |
| Viga de chapa esbelta | Instabilidade da alma | Enrijecedor longitudinal |
| Ligação viga-coluna | Transferência concentrada de força da mesa | Enrijecedor de continuidade ou de ligação |
| Ligação resistente a momento com placa de extremidade | Deformação local da mesa e da alma | Enrijecedor de ligação ou de continuidade |
O ponto importante é que os enrijecedores devem corresponder a uma demanda estrutural claramente identificada. Adicionar chapas em todos os lugares pode aumentar o corte, o ajuste, a soldagem, a inspeção, os trabalhos de revestimento e as horas de fabricação sem necessariamente melhorar proporcionalmente o elemento.
Cargas Que Controlam o Projeto de Enrijecedores de Vigas
Reações de Apoio
Em um apoio, uma reação significativa pode passar da mesa para um comprimento relativamente curto da alma. O comprimento de apoio, a espessura da alma, a geometria da mesa, a configuração do apoio e a magnitude da reação influenciam se o elemento não enrijecido é adequado.
Quando a resistência local da alma é insuficiente, os enrijecedores de apoio podem fornecer um caminho adicional para a transferência da reação.
Cargas Pontuais Concentradas
Suportes de máquinas, estruturas secundárias, cargas relacionadas a pontes rolantes, equipamentos suspensos e outras cargas pontuais podem introduzir forças localizadas elevadas em uma viga.
Sua posição exata é importante. Uma carga aplicada próxima a um enrijecedor ou nó estrutural pode se comportar de maneira diferente da mesma carga introduzida no meio de um painel de alma não apoiado.
Altas Forças de Cisalhamento
Vigas de grande altura e vigas de chapa podem desenvolver elevado cisalhamento na alma próximo aos apoios. Quando a alma é esbelta, a flambagem por cisalhamento pode se tornar uma consideração governante.
Os enrijecedores transversais podem dividir a alma em painéis menores e fornecer limites para a chapa da alma, mas seu espaçamento e rigidez devem seguir a análise estrutural em vez de detalhamentos repetitivos arbitrários.
Forças de Ligações Resistentes a Momento
Em uma ligação resistente a momento, as forças das mesas da viga devem entrar na coluna de apoio ou no elemento adjacente. As forças de tração e compressão associadas ao momento da viga podem criar demandas localizadas significativas nas mesas e almas da coluna.
As orientações para ligações resistentes a momento com placa de extremidade tratam especificamente das disposições de ligações enrijecidas e do comportamento local associado à ligação. ([AISC][4])
Modos de Falha Comuns Que os Enrijecedores São Projetados para Evitar
Escoamento Local da Alma
Uma carga altamente concentrada pode produzir escoamento localizado na alma adjacente à mesa carregada. A resistência disponível depende da geometria do elemento, da resistência do material e da forma como a carga é introduzida.
Esmagamento da Alma
O esmagamento da alma é uma instabilidade localizada associada à compressão concentrada. Pesquisas sobre almas enrijecidas demonstram que a altura do enrijecedor, a largura da carga, a excentricidade do carregamento e a ligação do enrijecedor podem afetar o comportamento sob cargas localizadas. ([工程期刊][5])
Flambagem da Alma
Um painel de alma esbelto pode flambar antes que o aço atinja sua resistência total do material. Enrijecedores transversais ou longitudinais podem ser utilizados para melhorar a estabilidade, dependendo da geometria e da condição de carregamento governante.
Flexão Local da Mesa
As forças da ligação podem causar deformação localizada da mesa, especialmente quando forças dos parafusos ou forças das mesas da viga são introduzidas sobre uma área limitada.
Isso é especialmente relevante em ligações resistentes a momento, nas quais a rigidez da mesa de apoio e dos componentes ao redor da ligação influencia o desempenho da ligação.
Escoamento e Flambagem da Alma da Coluna
Quando uma viga transfere grandes forças das mesas para uma coluna, a alma da coluna pode se tornar o componente mais fraco, mesmo que a coluna tenha resistência axial e à flexão global adequada.
Chapas de continuidade, enrijecedores locais ou chapas de reforço da alma podem ser introduzidos quando a região não enrijecida da coluna não consegue resistir adequadamente às forças da ligação.
Flambagem do Enrijecedor
Um enrijecedor é, por si só, uma chapa estrutural. Fornecer área bruta suficiente não garante automaticamente capacidade adequada.
Enrijecedores comprimidos também devem possuir proporções e estabilidade adequadas para que o reforço não flambe antes que a força necessária seja transferida.
Processo Básico de Projeto de Enrijecedores de Vigas
Um processo confiável de projeto de enrijecedores de vigas começa pelo caminho real das cargas, em vez de começar com uma espessura de chapa predeterminada.
Etapa 1 — Identificar a Região de Transferência de Carga
Determine onde a força crítica entra ou sai do elemento. Os locais típicos incluem:
- Apoios de vigas
- Cargas pontuais elevadas
- Ligações viga-coluna
- Placas de extremidade
- Pontos de apoio de pontes rolantes ou equipamentos
- Transições em vigas de chapa fabricadas
Etapa 2 — Verificar o Elemento Não Enrijecido
Antes de adicionar reforço, avalie a alma e a mesa existentes quanto aos estados limites locais aplicáveis.
Se a seção não enrijecida já fornecer capacidade e rigidez adequadas, adicionar enrijecedores pode apenas aumentar a complexidade de fabricação.
Etapa 3 — Determinar o Reforço Necessário
Se o reforço for necessário, determine qual modo de falha governa e o que o enrijecedor deve realizar.
Uma chapa utilizada para estabilizar um painel de alma não requer necessariamente a mesma geometria de um enrijecedor de apoio que transfere diretamente uma grande reação de compressão.
Etapa 4 — Selecionar a Espessura e a Largura do Enrijecedor
As dimensões da chapa devem considerar:
- Transferência de força necessária
- Esbeltez da chapa
- Resistência à flambagem
- Área de apoio disponível
- Capacidade das soldas
- Folga em relação aos raios das mesas
- Espessuras de chapa disponíveis
- Acesso para fabricação
Simplesmente igualar a espessura do enrijecedor à espessura da alma da viga não é uma regra de projeto universal.
Etapa 5 — Verificar a Estabilidade
Quando o enrijecedor está submetido à compressão, avalie sua suscetibilidade à flambagem. O comportamento estrutural efetivo pode envolver a chapa enrijecedora juntamente com uma parte adjacente da alma, dependendo das disposições de projeto e do detalhe aplicáveis.
Etapa 6 — Projetar as Ligações
O enrijecedor somente pode funcionar de maneira eficaz se as forças necessárias puderem entrar e sair dele.
As ligações entre enrijecedor e alma e entre enrijecedor e mesa devem, portanto, ser projetadas de acordo com o caminho real das cargas, em vez de utilizar uma dimensão padrão de solda sem cálculo.
Projeto de Enrijecedores de Apoio nos Apoios das Vigas
Os enrijecedores de apoio são particularmente importantes quando grandes reações de apoio estão concentradas na alma de uma viga.
Como os Enrijecedores de Apoio Transferem Reações
A reação de apoio pode passar através da mesa carregada para o enrijecedor e a alma adjacente antes de alcançar o restante da seção da viga.
Por esse motivo, o enrijecedor deve ser posicionado de modo que o caminho da carga seja direto e a excentricidade desnecessária seja minimizada.
Enrijecedores Simples vs Enrijecedores em Pares
Um enrijecedor em apenas um lado pode ser prático para algumas condições de carregamento, mas enrijecedores em pares podem fornecer um caminho de carga mais simétrico e melhorar a estabilidade quando existem reações significativas.
A escolha depende da capacidade necessária, do acesso, da geometria da ligação e da viabilidade de fabricação.
Detalhes Ajustados e Soldados
Alguns detalhes de apoio dependem de um ajuste próximo entre o enrijecedor e a mesa, enquanto outros exigem transferência de força por soldagem. O mecanismo estrutural previsto deve estar claramente indicado nos desenhos de fabricação.
Pesquisas envolvendo almas enrijecidas sob cargas localizadas também demonstram que tanto a interação de apoio quanto a fixação soldada podem influenciar o comportamento do enrijecedor. ([工程期刊][5])
Enrijecedores Intermediários para Flambagem por Cisalhamento
Vigas de chapa de grande altura podem alcançar uso eficiente do material utilizando almas relativamente finas, mas a esbeltez da alma aumenta a suscetibilidade à flambagem por cisalhamento.
Enrijecedores transversais intermediários dividem a alma em painéis. Seu espaçamento afeta a relação de aspecto dos painéis e, portanto, o comportamento de estabilidade da alma.
Quando um projeto depende do comportamento pós-flambagem ou da ação de campo de tração, o enrijecedor também deve fornecer ancoragem adequada e ação de contorno para o painel da alma. Isso torna a rigidez do enrijecedor e o detalhamento da ligação partes importantes do projeto global da viga de chapa, em vez de decisões secundárias de fabricação.
Enrijecedores Longitudinais para Vigas de Grande Altura e Esbeltas
Enrijecedores longitudinais podem ser introduzidos quando aumentar a espessura da alma ao longo de todo o elemento seria ineficiente.
Eles são geralmente posicionados em regiões onde a flambagem da chapa é crítica e podem trabalhar em conjunto com enrijecedores transversais para dividir a alma em elementos de chapa menores e mais estáveis.
Sua localização deve seguir a distribuição de tensões e a análise estrutural. Posicionar uma chapa longitudinal em uma altura arbitrária apenas porque isso simplifica o desenho pode proporcionar pouco benefício se ela não tratar a região comprimida governante.
Enrijecedores de Coluna em Ligações Viga-Coluna
Uma ligação viga-coluna deve transferir forças por meio de mais componentes do que apenas os parafusos e as soldas visíveis na extremidade da viga. A mesa e a alma da coluna de apoio também fazem parte do caminho das cargas.
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Chapas de Continuidade
As chapas de continuidade são normalmente posicionadas aproximadamente alinhadas com as mesas da viga. Elas podem ajudar a transferir forças concentradas de tração e compressão através da seção da coluna e limitar deformações localizadas.
Sua necessidade deve ser determinada pelas demandas da ligação e pela capacidade da coluna não enrijecida, em vez de serem incluídas automaticamente.
Chapas de Reforço da Alma da Coluna vs Enrijecedores
Um enrijecedor de continuidade e uma chapa de reforço da alma resolvem problemas diferentes.
Uma chapa de continuidade auxilia principalmente na transferência de forças concentradas próxima ao nível da mesa da viga, enquanto uma chapa de reforço fortalece uma região mais ampla da alma da coluna onde é necessária capacidade adicional na zona do painel ou na alma local.
Em algumas ligações, um sistema pode ser suficiente; em outras, ambas as formas de reforço podem ser necessárias.
Enrijecedor de Viga Projeto para Ligações com Placa de Extremidade
As ligações com placa de extremidade reúnem várias ações localizadas dentro de uma região de ligação relativamente compacta. A tração dos parafusos, a flexão da placa de extremidade, as forças das mesas da viga, a flexão da mesa da coluna e a resposta da alma da coluna devem ser consideradas como um sistema coordenado. Atualmente, a AISC fornece orientações específicas para o projeto de ligações resistentes a momento com placa de extremidade, incluindo configurações enrijecidas. ([AISC][4])
Enrijecedores Atrás da Placa de Extremidade
Os enrijecedores próximos à extremidade da viga podem reforçar a região local da alma e da mesa e ajudar a distribuir as forças pela seção da viga.
Sua geometria deve ser coordenada com a placa de extremidade, as mesas da viga, as soldas e as fileiras de parafusos.
Enrijecedores de Continuidade da Coluna
Na coluna de apoio, as chapas de continuidade podem ser alinhadas com as mesas da viga quando forças concentradas de tração ou compressão, de outra forma, criariam demandas localizadas excessivas.
Essas chapas não devem interferir com parafusos, furos de acesso, chapas de respaldo, execução da soldagem ou inspeção.
Ligações com Placa de Extremidade Estendida
As placas de extremidade estendidas posicionam alguns parafusos fora da região das mesas da viga e podem desenvolver capacidade significativa de transferência de momento. Dependendo da configuração e da demanda da ligação, disposições enrijecidas de placas de extremidade podem ser utilizadas para controlar deformações locais e alcançar o comportamento de ligação necessário. ([AISC][6])
Espessura e Dimensões da Chapa Enrijecedora
As dimensões da chapa devem seguir a demanda estrutural e os requisitos de fabricação, em vez de uma proporção fixa copiada de outro projeto.
Seleção da Espessura
A espessura selecionada deve fornecer resistência e estabilidade suficientes, permanecendo ao mesmo tempo prática para cortar, ajustar e soldar.
O uso de um enrijecedor excessivamente espesso pode aumentar desnecessariamente o tamanho das soldas, a entrada de calor, o custo do material e a dificuldade de ajuste.
Largura do Enrijecedor
A largura deve fornecer a área estrutural necessária, permitindo ao mesmo tempo folga adequada ao redor dos filetes das mesas, raios de raiz de perfis laminados, parafusos e acesso para soldagem.
Cortes de Canto e Detalhes de Recorte
Vigas laminadas possuem transições curvas entre a mesa e a alma. Um enrijecedor retangular pressionado diretamente contra esse raio pode não se assentar corretamente.
Por isso, cortes de canto ou detalhes de recorte são normalmente coordenados com a geometria real da seção para que a chapa possa ser ajustada e soldada sem interferência.
Enrijecedores de Altura Total vs Altura Parcial
Nem toda chapa de reforço precisa se estender entre ambas as mesas.
Enrijecedores de altura parcial podem ser adequados para determinados problemas locais, mas sua capacidade e mecanismo de falha exigem avaliação cuidadosa. Pesquisas demonstraram que almas com enrijecedores de altura parcial ainda podem sofrer esmagamento sob carregamento concentrado, reforçando a necessidade de projetar o detalhe real em vez de assumir que qualquer enrijecedor elimina automaticamente o estado limite. ([工程期刊][5])
Requisitos de Soldagem para Enrijecedores de Vigas
As soldas devem transferir as forças exigidas pelo modelo estrutural sem adicionar trabalho de fabricação desnecessário.
Soldas Entre Enrijecedor e Alma
Essas soldas podem transferir cisalhamento ou força axial entre a chapa e a alma. O comprimento e o tamanho necessários da solda devem refletir a força que precisa ser desenvolvida.
Soldas Entre Enrijecedor e Mesa
Quando o enrijecedor precisa receber carga diretamente de uma mesa, a ligação ou a condição de apoio especificada deve fornecer um mecanismo confiável de transferência de força.
Evitando Soldagem Excessiva
Mais soldagem não produz automaticamente um detalhe melhor. O excesso de metal de solda pode aumentar o tempo de fabricação, a distorção, as tensões residuais, os requisitos de inspeção e os reparos do revestimento.
Orientações práticas de fabricação soldada há muito enfatizam a simplificação das disposições de enrijecedores e a redução de soldas desnecessárias quando os requisitos estruturais permitem. ([AISC][7])
Considerações de Fabricação e Instalação
Um enrijecedor estruturalmente adequado ainda pode se tornar caro se for difícil de fabricar.
Projetistas e fabricantes devem coordenar:
- Tolerâncias de corte das chapas
- Ajuste contra as mesas
- Sequência de soldagem
- Controle de distorção
- Acesso aos parafusos e soldas
- Acesso para inspeção
- Soldagem em fábrica versus soldagem em campo
- Requisitos de revestimento e galvanização
- Retilineidade do elemento após a soldagem
- Identificação de chapas enrijecedoras repetidas
Para estruturas de aço fabricadas, a XTD Steel Structure considera essas restrições de produção juntamente com o detalhamento estrutural, porque uma disposição de chapas teoricamente eficiente pode perder sua vantagem econômica se exigir ajuste e soldagem excessivos.
Exemplos de Projeto de Enrijecedores de Vigas por Aplicação
| Aplicação | Força ou Problema Principal | Solução Típica |
|---|---|---|
| Viga para equipamentos pesados | Carga concentrada | Enrijecedor de apoio ou transversal |
| Região de suporte de ponte rolante | Alta reação localizada | Enrijecedor de apoio de altura total |
| Viga de chapa de grande altura | Flambagem por cisalhamento | Enrijecedores transversais intermediários |
| Viga de chapa fabricada de grande vão | Instabilidade de alma esbelta | Enrijecedores transversais e/ou longitudinais |
| Ligação viga-coluna resistente a momento | Transferência de força das mesas | Enrijecedores de continuidade |
| Ligação com placa de extremidade estendida | Alta demanda local na coluna ou na ligação | Enrijecedores de ligação ou chapas de continuidade |
Erros Comuns no Projeto de Enrijecedores de Vigas
| Erro | Problema | Melhor Abordagem |
|---|---|---|
| Adicionar enrijecedores em todos os lugares | Aço, soldagem, inspeção e custos adicionais | Verificar primeiro o elemento não enrijecido |
| Selecionar a espessura arbitrariamente | Possível flambagem ou material desnecessário | Dimensionar a chapa para a demanda real |
| Ignorar a estabilidade do enrijecedor | A chapa pode flambar apesar de possuir área adequada | Verificar a esbeltez e o comportamento à compressão |
| Ajuste inadequado na mesa | Transferência ineficiente da força de apoio | Definir claramente os requisitos de ajuste e soldagem |
| Ignorar o raio da raiz da mesa | A chapa não pode ser ajustada corretamente | Fornecer cortes de canto ou detalhes de recorte adequados |
| Enrijecedor interfere com os parafusos | A ligação se torna difícil de montar | Coordenar antecipadamente a geometria da chapa e dos parafusos |
| Soldas superdimensionadas | Mais calor, distorção e trabalho de fabricação | Projetar as soldas para a transferência de força necessária |
| Adicionar enrijecedores após a fabricação | Retrabalho, danos ao revestimento e impacto no cronograma | Resolver o reforço durante o detalhamento da ligação |
Enrijecedores de Vigas vs Aumento do Tamanho da Viga
Os enrijecedores nem sempre são a solução mais econômica.
Se apenas uma ou duas regiões localizadas exigirem reforço, a adição de chapas pode permitir que uma viga, de outra forma eficiente, permaneça inalterada. Isso pode reduzir o peso total do aço e evitar a seleção de uma seção muito maior apenas para resolver um problema local da alma.
Entretanto, se o elemento exigir numerosos enrijecedores, soldas pesadas, chapas de reforço complexas, detalhes de extremidade difíceis e inspeção extensa, aumentar o tamanho da viga ou da alma pode resultar em um elemento fabricado mais simples e menos caro.
A comparação deve, portanto, incluir:
- Peso do aço
- Corte de chapas
- Tempo de ajuste
- Horas de soldagem
- Inspeção
- Tratamento de superfície
- Disponibilidade de materiais
- Transporte
- Complexidade de montagem
A opção estrutural mais leve e a opção fabricada de menor custo nem sempre são a mesma.
Como Escolher a Disposição Correta dos Enrijecedores
Um processo prático de seleção pode seguir estas etapas:
- Identificar a carga concentrada ou relacionada à estabilidade que governa o projeto.
- Determinar exatamente onde a força entra no elemento.
- Verificar a alma e a mesa sem reforço.
- Identificar o modo de falha local governante.
- Selecionar um enrijecedor de apoio, transversal, longitudinal ou de ligação, conforme apropriado.
- Determinar as dimensões necessárias da chapa.
- Verificar a esbeltez e a flambagem do enrijecedor.
- Projetar soldas, superfícies de apoio e caminhos de transferência de força.
- Coordenar os raios das mesas, parafusos, placas de extremidade e folgas de fabricação.
- Confirmar que o detalhe concluído pode ser soldado, inspecionado, revestido, transportado e montado com eficiência.
Projeto de Enrijecedores de Vigas: Considerações Finais de Engenharia
Um projeto de enrijecedores de vigas eficaz começa pela compreensão de por que a região local necessita de reforço. Um enrijecedor destinado a evitar o esmagamento da alma desempenha uma função estrutural diferente de uma chapa intermediária utilizada para estabilizar a alma esbelta de uma viga de chapa ou de uma chapa de continuidade que transfere forças de uma ligação resistente a momento através de uma coluna.
O detalhe correto deve tratar o modo de falha governante sem introduzir complexidade desnecessária de fabricação. A espessura e a largura da chapa, a estabilidade, as soldas, as condições de apoio, as folgas da ligação e a capacidade dos elementos ao redor devem, portanto, ser consideradas em conjunto.
Para vigas de aço, colunas e ligações com placa de extremidade, a solução mais eficiente não é necessariamente o detalhe com a maior quantidade de reforço. É a disposição que fornece a transferência de força e a estabilidade necessárias, permanecendo ao mesmo tempo prática para fabricar, inspecionar, transportar e instalar.
Ao coordenar a engenharia estrutural com os requisitos de fabricação desde as primeiras etapas do projeto, a XTD Steel Structure pode desenvolver detalhes de enrijecedores que reforçam regiões críticas de transferência de carga sem aumentar desnecessariamente o peso e a complexidade de todo o elemento de aço.
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