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2021-01-28

Gerar menos combinações de carga através da redução dos casos de carga

Wer nach den aktuellen Normen eine statische Berechnung für ein Tragwerk erstellen will, muss sich neben Einwirkungen und Bauteilwiderständen auch mit der Kombination der Einwirkungen befassen. Die bekanntesten Einwirkungen in der Baustatik sind zum Beispiel der ständig wirkende Lastfall Eigengewicht, die plötzlich wirkenden Lastfälle Wind und Schnee.

A combinação de ações deve ter como objetivo encontrar a combinação de cargas mais desfavorável para o dimensionamento para cada localização da estrutura. Cada caso de carga adicional com um efeito de alteração aumenta as combinações possíveis e, portanto, aumenta o número de combinações de carga a serem analisadas.

Uma vez que o esforço de cálculo aumenta com o número de combinações de carga, tenta -se sempre manter a quantidade de combinações de carga baixa. Por exemplo, é possível reduzir o número de casos de carga a serem combinados utilizando relações lógicas para finalmente reduzir o número de combinações de carga a serem analisadas.

Por exemplo, um pórtico de duas articulações simétrico tem os seguintes casos de carga principais:

Caso de cargaDescriçãoEfeitoForça axial no pilar esquerdoForça axial no pilar direito
1Peso próprioPermanenteSujeito a compressãoSujeito a compressão
2Vento para a direitaVariávelTraçãoSujeito a compressão
3Levantamento de ventoVariávelTraçãoTração
4NeveVariávelSujeito a compressãoSujeito a compressão

Como o CC1 está sempre atuando e os outros três casos de carga podem ocorrer de forma variável, resultam nas seguintes oito combinações matematicamente possíveis:

CO1 = CC1 + CC2 + CC3 + CC4
CC2 = CC1
CC3 = CC1 + CC2
CO4 = CC1 + CC3
CC5 = CC1 + CC4
CO6 = CC1 + CC2 + CC3
CO7 = CC1 + CC3 + CC4
CO8 = CC1 + CC2 + CC4

Esta seleção pode ser reduzida, por exemplo, simplesmente procurando as forças axiais extremas nos pilares. Para cada pilar, é necessário configurar um grupo com casos de carga que atuam positivamente e negativamente.

GruposPilar esquerdoPilar direito
PositivoCC1, CC2, CC3CC1, CC3
NegativoCC1, CC4CC1, CC2, CC4

Agora, você obtém apenas quatro em vez de oito combinações de carga:

CO1 = CC1 + CC2 + CC3
CC2 = CC1 + CC4
CC3 = CC1 + CC3
CO4 = CC1 + CC2 + CC4

No RFEM 5 e no RSTAB 8, pode implementar este tipo de redução no menu "Editar casos e combinações de carga" no separador "Regras de combinação" com a opção "Reduzir número de casos de carga ...".

Para fazer isso, ative o critério de resultado a ser analisado para uma seleção de elemento em particular na subguia "Reduzir - Número de casos de carga" para o número máximo de casos de carga em uma combinação de carga. O programa leva em consideração essas informações para a determinação automática das combinações necessárias.

Além disso, tem a possibilidade de excluir os casos de carga dos grupos utilizando um critério de relevância. Esta opção adicional permite excluir casos de carga com menor relevância.


Autor

O Eng.º Niemeier é responsável pelo desenvolvimento do RFEM, RSTAB, RWIND Simulation, bem como pela área de estruturas de membranas. Além disso, também tem a seu cargo a garantia de qualidade e o apoio ao cliente.

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