Esta calculadora é para determinar o momento e as capacidades de cisalhamento de uma placa de aço que está agindo como um feixe e dobrando seu eixo menor. Não é adequado para placas dobráveis ​​sobre seu eixo principal, Como estes são submetidos a verificações adicionais relacionadas à sua classificação de seção. Esta ferramenta também atua como uma calculadora de peso de aço de placa, Determinando o peso da placa em kg/m.

O usuário precisará inserir:

• A largura e a espessura da placa.
• A nota ou alternativa, uma força de escoamento personalizado da placa.
• Projeto Momento de flexão e força de cisalhamento exercida no prato.
• O método de análise para determinar a capacidade do momento de flexão.

Usando esses valores, A calculadora determinará a capacidade de flexão e cisalhamento da placa e comparará essas capacidades com as ações aplicadas para retornar uma taxa de utilização para a placa.

O projeto de flexão da placa é definido pela seção 6 ou e 1993-1-1. A capacidade é comparada à força de design aplicada, conforme estabelecido na equação 6.12:

M_Ed / M_c,Rd ≤ 1.0

M_c,Rd é a capacidade do momento de projeto e pode ser calculada multiplicando o módulo de seção pela força de escoamento de aço, dividido pelo fator parcial para a resistência das seções transversais (c_M0 = 1.0):

M_c,Rd = W * f_Y / c_M0

Onde w é o módulo de plástico ou elástico, dependendo da classificação da seção (consulte Capacidade elástica vs plástica para obter mais esclarecimentos sobre a seleção).

O módulo de seção plástica de um retângulo pode ser calculada como: C_pl = b * t² / 4

O módulo de seção elástico de um retângulo pode ser calculado como: C_ele = b * t² / 6

A capacidade elástica de um membro assume que as fibras mais extremas da seção transversal atingem a tensão de escoamento do material, Enquanto o resto permanece no alcance elástico. Em contraste, A análise plástica permite peças ou a totalidade da seção transversal para atingir a tensão de escoamento, permitindo a formação de dobradiças de plástico e resultando em maior capacidade de momento.

Seção 5.6 ou e 1993-1-1 define as condições sob as quais a análise plástica pode ser aplicada.

EN 1993-1-1 usa a classificação de seção transversal para determinar qual método de análise é apropriado:

• Aula 1 e 2 As seções são adequadas para análise de plástico, como eles podem desenvolver e sustentar uma dobradiça de plástico sem flambagem local.
• Aula 3 e 4 As seções são limitadas à análise elástica, como são suscetíveis a flambagem local antes que a resistência plástica completa possa ser desenvolvida.

As placas avaliadas neste cálculo caem fora do escopo típico da classificação da seção. Contudo, com base em sua geometria e comportamento assumido, Eles são considerados para atender aos requisitos de design de plástico, conforme definido na seção 5.6. Portanto, Suas capacidades de flexão e cisalhamento são calculadas usando a mesma abordagem aplicada à classe 1 e 2 seções.

O design de cisalhamento da placa é definido por seção 6 ou e 1993-1-1. A capacidade é comparada à força de design aplicada, conforme estabelecido na equação 6.17:

V_Ed / V_c,Rd ≤ 1.0

V_c,Rd é a resistência ao cisalhamento do projeto e pode ser determinado usando a equação 6.18 para análise de plástico:

V_c,Rd = V_pl,Rd = A_v ( f_Y / √3 ) / c_M0

Ou usando equação 6.19 para análise elástica:

V_c,Rd = V_ele,Rd = T_Ed / f_Y / ( √3; c_M0 )

Para calcular a capacidade de cisalhamento de uma seção usando análise plástica (equação 6.18), Existem vários critérios que precisam ser atendidos:

• A seção transversal é compacta o suficiente (normalmente classe 1, 2 ou 3).
• A seção não é suscetível a flambagem de cisalhamento (Ou seja. Quando a web não é esbelta).
• A seção não está sujeita a torção (cláusula 6.2.6(2)).
• Você é capaz de definir uma área de cisalhamento clara, 𝐴𝑣.

Conforme discutido na capacidade elástica vs plástica, A placa neste cálculo cai fora do escopo da classificação da seção, Portanto, o primeiro ponto não é aplicável. Os três pontos restantes acima são aplicáveis ​​e satisfeitos pelas placas projetadas nesta calculadora, Portanto, apenas o cisalhamento de plástico é considerado.

A resistência ao escoamento de uma seção de aço depende do seu grau, com classes mais altas tendo tensões de escoamento mais altas. A resistência ao escoamento das seções laminadas a quente e fabricadas varia dependendo da espessura da seção. Seções de aço mais espessas normalmente têm limites de escoamento mais baixos do que seções mais finas do mesmo tipo.

Tabela 3.1 em EN 1993-1-1 mostra o rendimento e as forças finais para diferentes graus de aço típicos. Esta calculadora permite ao usuário selecionar entre os graus de aço típicos documentados em EN 10025-2, mas permite que uma força de escoamento personalizada seja especificada.

Ao considerar uma placa sujeita a forças de cisalhamento altas (por encima 50% da capacidade de cisalhamento da seção), A capacidade de flexão da seção é reduzida. Seção 6.2.8 aborda esse fenômeno, reduzindo a força de escoamento da seção por um fator de (1 - ρ).

O peso da placa é calculado multiplicando a largura e a espessura fornecidas pelo usuário com a densidade de aço, que é tomado como 7850 kg / m³.

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