As juntas de elementos de secção tubular podem sofrer deformações significativas enquanto ainda são capazes de suportar cargas mais elevadas. Por outro lado, as chapas podem encurvar no regime inelástico, para o qual é implementada uma análise geometricamente e materialmente não linear.
Deformação fora do plano
Um dos critérios para o estado limite último das juntas de secção tubular é a deformação fora do plano da secção transversal do perfil tubular. A verificação está disponível no software (em Configuração de Código como verificação de deformação local, ativada por defeito para elementos de apoio tubulares). É reconhecida pelos guias de dimensionamento CIDECT. Os limites são 3 % da menor dimensão da secção transversal (0,03 d0 para CHS e 0,03 b0 para RHS) para o estado limite último e 1 % para o estado limite de serviço.
Definição das dimensões da secção transversal para secção circular oca (CHS) e secção retangular oca (RHS)
Diagramas típicos carga-deformação para juntas de secção tubular; a curva vermelha corresponde a um elemento de parede fina sujeito a compressão, a curva verde a elementos correntes sujeitos a compressão, e a curva azul corresponde, por exemplo, a uma junta em X sujeita a tração
Análise geometricamente e materialmente não linear (GMNA)
No caso de algumas juntas de secções tubulares, especialmente com elevada relação diâmetro/espessura, a análise geometricamente linear pode não capturar o comportamento da junta com precisão suficiente, podendo a sua resistência à carga ser subestimada ou sobrestimada. Recomenda-se a utilização de uma análise geometricamente e materialmente não linear mais avançada para juntas de secções tubulares, ainda que o tempo de cálculo seja ligeiramente superior. Se a análise GMNA para secções tubulares for selecionada na Configuração de Código, a GMNA é utilizada em substituição da análise geometricamente linear e materialmente não linear (MNA, utilizada como padrão no IDEA Statica Connection) para modelos com elemento de secção tubular como elemento de apoio.
Nota: Se o elemento de apoio não for uma secção tubular, o solver GMNA é desativado para a análise de todo o modelo de ligação, independentemente das definições na configuração de código (GMNA ativada ou desativada).
Deformação da secção transversal na extremidade do modelo de casca
A secção transversal pode deformar-se nas extremidades do modelo constituído por elementos de casca. As juntas de secções tubulares requerem elementos relativamente longos – até 10 vezes o diâmetro da secção transversal. Um superelemento condensado é colocado após a parte do modelo constituída por elementos de casca. Isto permite um cálculo mais rápido com a mesma precisão que o modelo completo constituído por elementos de casca. O superelemento condensado possui apenas propriedades de material elástico, o que significa que as deformações plásticas devidas ao modo de rotura em análise não devem atingir a extremidade do modelo de elementos de casca. Por este motivo, o modelo de casca estende-se por defeito 1,25 vezes a altura da secção transversal (editável na Configuração de Código) para além da última operação de fabrico.
Resistência à flexão da casca reduzida para secções tubulares (imperfeições)
As resistências à carga das juntas de secções tubulares nas normas são determinadas pelo Método dos Modos de Rotura, que utiliza modelos de ajuste de curvas obtidos a partir de ensaios experimentais e modelos numéricos avançados. A estrutura real contém imperfeições iniciais e tensões residuais, que não são capturadas pelos modelos de casca no IDEA StatiCa Connection. Para obter uma maior conformidade com os resultados das normas, a influência das tensões residuais e das imperfeições iniciais é simulada através da redução da resistência à flexão das cascas de secções tubulares com elevada relação D/(2t).
