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Análise de ligações com elementos de dissipação de energia, para o dimensionamento por capacidade

Na versão 2025.c implementam-se no CYPE Connect e no StruBIM Steel as ferramentas necessárias para realizar a análise de ligações com elementos dissipativos. Estas ferramentas permitem projetar ligações de estruturas sismo-resistentes nas quais se prevê a dissipação de energia através da formação de rótulas plásticas, seja num dos elementos da ligação ou nas barras ligadas a esta.

No separador “Cálculo”, foi adicionada uma ferramenta para selecionar os elementos dissipativos, oferecendo uma escolha entre perfis e chapas. As propriedades dos materiais dos elementos dissipativos são transformadas nos casos de carga assinalados como “Dimensionamento por capacidade”, tendo em conta os efeitos da sobrerresistência dos materiais.

Para o Eurocódigo e normas similares, o programa solicitará o coeficiente de sobrerresistência do material, 𝛾ov, que amplifica tanto a tensão de cedência como a tensão de rutura dos elementos dissipativos. Para as normas americanas, tais como AISC360, NSR10, NTC-2023, entre outras, e outras normas semelhantes, o programa incluirá na biblioteca de materiais os fatores de sobre-esforço específicos para cada tipo de aço, Ry e Rt.

Para analisar a ligação tendo em conta a sobrerresistência nos elementos dissipativos, é necessário, para além de selecionar os elementos dissipativos, selecionar os casos de carga do tipo “Dimensionamento por capacidade” na lista de casos de carga.

Esta nova implementação permite aos utilizadores conceber as ligações de modo a que a capacidade da ligação seja superior à do elemento dissipativo, tendo em conta a sobrerresistência. Nestes casos, os elementos dissipativos sofrerão grandes deformações plásticas, o que dificulta a convergência do modelo, pelo que outro parâmetro relevante nos elementos dissipativos é o declive no tramo plástico.

Conforme indicado na memória de cálculo, a lei constitutiva para chapas e perfis segue um modelo bilinear, em que o declive do tramo plástico é tan-¹(E/1000). Para os elementos dissipativos, para além de se incorporar o coeficiente de sobrerresistência como multiplicador do limite elástico, ajusta-se o declive do tramo plástico. Nestes elementos, para uma deformação de 5%, a tensão atingirá a tensão de cedência do material, amplificado pelo coeficiente de sobrerresistência (𝛾ov ou Ry, dependendo da norma aplicada) e pelo coeficiente de reserva de resistência devido ao endurecimento por deformação, que é igual a 1,1. Este declive, superior a tan-¹(E/1000), contribui para melhorar a convergência da análise.