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2021-02-24

Gerar menos combinações de carga através da definição de ações variáveis principais

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. Para cumprir todos os requisitos de segurança e realidade, a maioria dos regulamentos não sobrepõe todas as ações (carga permanente, vento, neve etc.) com uma contribuição de cem por cento, mas especifica uma respetiva ação principal e as respetivas ações associadas. Cada caso de carga adicional com uma categoria de ação não permanente 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, são sempre feitos esforços para manter o número de combinações de carga baixo. Por exemplo, pode reduzir o número de combinações de ações a serem combinadas utilizando ligações lógicas para finalmente reduzir o número de combinações de cargas a serem analisadas.

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

caso de cargaDescriçãocategoria de ação
1Peso próprioGPermanente
2Vento para a direitaQwVento
3Levantamento de vento
4NeveQ[SCHOOL.NOTES]Neve

Devido à ligação que a categoria de ação sempre atua com CC1, e as duas categorias de ação alternadas (vento com CC2 e CC3, bem como neve com CC4) devem ser consideradas como ação principal e ação secundária acompanhante, as seguintes cinco categorias matematicamente possíveis resultado das combinações de ações:

EW1 = G
EW2 = G + QW
AC3 = G + QW (ação principal) + QS (ação acompanhante)
EW4 = G + QS
AC5 = G + QW (ação principal) + QS (ação principal)

A divisão dessas combinações de ações resulta nas seguintes onze combinações de carga:

AC1 → CO1 (CC1)
AC2 → CC2 (CC1, CC2)
AC2 → CC3 (CC1, CC2, CC3)
AC2 → CC4 (CC1, CC3)
AC3 → CC5 (CC1, CC2, CC4)
AC3 → CC6 (CC1, CC2, CC3, CC4)
AC3 → CO7 (CC1, CC3, CC4)
AC4 → CC8 (CC1, CC4)
AC5 → CC9 (CC1, CC2, CC4)
AC5 → CC10 (CC1, CC2, CC3, CC4)
AC5 → CC11 (CC1, CC3, CC4)

Da jede Einwirkung unabhängig von der Lastgröße als Führungseinwirkung betrachtet wird, ist hier ein Potenzial zur Reduzierung der beteiligten Lastfälle für Kombinationen versteckt.

Se, por exemplo, ao entrar na neve, já sabe que a área coberta de neve é muito pequena e esta carga não tem caráter determinante, pode racionalizar quatro das onze combinações de carga desativando a propriedade de direção da ação da neve.

AC1 → CO1 (CC1)
AC2 → CC2 (CC1, CC2)
AC2 → CC3 (CC1, CC2, CC3)
AC2 → CC4 (CC1, CC3)
AC3 → CC5 (CC1, CC2, CC4)
AC3 → CC6 (CC1, CC2, CC3, CC4)
AC3 → CO7 (CC1, CC3, CC4)
AC4 → CC8 (CC1, CC4)
AC5 → CC9 (CC1, CC2, CC4)
AC5 → CC10 (CC1, CC2, CC3, CC4)
AC5 → CC11 (CC1, CC3, 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 "Selecionar ação variável principal".

Para fazer isso, desative as ações sem sentido no sub -separador "Reduzir - Ações variáveis principais".

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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