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2021-01-28

Gerar menos combinações de carga ao examinar os resultados

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, der plötzlich wirkende Lastfall 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, é sempre importante manter o número de combinações de carga baixo. Por exemplo, ao examinar os resultados de todos os casos de carga envolvidos, é possível excluir os casos de carga sem efeito e, assim, 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 próprioPermanente- 3,38 kN- 3,38 kN
2Vento para a direitavariável+ 2,00 kN- 2,00 kN
3Levantamento de ventovariável+ 4,00 kN+ 4,00 kN
4Nevevariável- 4,00 kN-4,00 kN

Como o CC1 está sempre atuando e os outros três casos de carga podem ocorrer alternativamente, resultam as 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, utilizando as participações em casos de carga para obter resultados de força normal extremos a partir de uma combinação de resultados lineares. Para fazer isso, os resultados dos casos de carga disponíveis devem ser sobrepostos linearmente em cada ponto do modelo de acordo com a norma de sobreposição selecionada e as participações dos casos de carga devem ser utilizadas para atingir resultados de combinação extremos para reduzir o número de combinações de carga analisadas.

Para o pórtico de duas articulações, esta combinação de resultados linear ficaria assim:

CR = CC1/permanente + CC2 + CC4

Considerando as forças axiais dos pilares, a sobreposição produz os seguintes valores extremos resultantes:

Situação Extremaforça axialContribuição do caso de carga
Máximo N - Pilar Esquerdo+ 2,62 kNCC1, CC2, CC3
Mínimo N - Pilar Esquerdo- 7,38 kNCC1, CC4
Máximo N - Pilar direito+ 0,62 kNCC1, CC3
Máximo N - coluna à direita- 9,38 kNCC1, CC2, CC4

Ao considerar os casos de carga determinados, pode reduzir as oito combinações de carga originais para quatro 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 "Examinar resultados…".

Para fazer isso, ative a combinação de resultados a ser analisada para um critério de resultado específico com uma determinada seleção de elementos no sub -separador "Reduzir - Examinar resultados".

O programa leva em consideração essas informações para a determinação automática das combinações necessárias.


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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