Cálculos não-lineares com o RF-/CONCRETE

Um dos artigos anteriores explica os métodos gerais para o cálculo e modelação de vigas de piso, nervuras e vigas em T no estado fendilhado. Este artigo descreve o processo de dimensionamento de uma viga contínua em betão armado. O cálculo pode ser realizado nos módulos adicionais CONCRETE e RF-CONCRETE Members em combinação com as licenças para EC2 e RF-CONCRETE NL.

Sistema e carregamento

Uma viga contínua é constituída por uma secção retangular de 20/35 cm e uma classe de betão C30/37.

As cargas permanentes e as cargas de tráfego são organizadas em três casos de carga. Para determinar as combinações de dimensionamento de acordo com a EN 1990, são utilizadas as combinações automáticas para o estado limite último e o estado limite de utilização (situação de dimensionamento habitual) do RFEM/RSTAB.

Comparação de deformações

Cálculo linear da armadura em ULS

Primeiro, a armadura é determinada para o estado limite último. O cálculo é realizado tendo em consideração a redistribuição e redução do momento para as forças internas da combinação de resultados CR1. Além disso, são especificados os seguintes parâmetros de armadura:

• Diâmetro de armadura de 16 mm
• Redução da armadura para três áreas
• Recobrimento de betão de 30 mm
• Armadura mínima 2 Ø 12 para as camadas superior e inferior
• Armadura estrutural para uma distância máxima entre armaduras de 15 cm com Ø 12

Com base nessas entradas, o programa determina um conceito de armadura de acordo com o método linear-elástico. Na janela 3.1 é possível verificar a armadura, que é a base para a análise não linear.

Diagrama de rigidez Iym ∙ E

Cálculo não linear de larguras de fendas e deformações no SLS

O cálculo não linear do estado limite de utilização é realizado para as combinações de carga CC6 a CC8 (as combinações de resultados não permitem nenhuma relação tensão-deformação clara). Na análise não linear, os efeitos do reforço da tração devem ser integrados. Para isso, é aplicado o método com a curva característica alterada para aço de acordo com [2].

Window '1.1 General Data' for Serviceability Limit State with Settings for Nonlinear Calculation According to [2]

Além disso, os efeitos de fluência e retração são considerados. Estes podem ser definidos na janela 1.3.

Window '1.3 Cross-Sections' with Settings for Creep and Shrinkage

Resultados

É realizado um cálculo não linear físico e geométrico. A iteração do estado do estado de deformação é realizada no plano da secção. Com base na distribuição das forças internas no ciclo de iteração, são sempre calculados novos estados de deformação-tensões atuais. A convergência é atingida quando o estado de equilíbrio é definido.

Como esperado, as deformações máximas ocorrem no campo 1 para o carregamento de CC6 (CC1 + 0,5 ∙ CC2). As larguras de fendas são pequenas.

Window '6.2.3 Serviceability Limit State for Nonlinear Calculation by Member'

A deformação resultante do cálculo não linear no que diz respeito ao efeito de fluência é significativamente maior do que a deformação do cálculo elástico linear puro sem o efeito de fluência. Isto é óbvio quando comparamos as deformações.

Comparação de deformações

O diagrama de rigidez mostra que uma grande área do campo 1 está fendilhada no estado de utilização.

Diagrama de rigidez Iym ∙ E

Resumo

Em comparação com o cálculo linear-elástico de componentes de betão armado, a análise de rigidez e tensão não linear fornece valores de deformação que podem ser consideravelmente mais elevados quando considerada a formação de fendas. Este efeito pode ser resolvido utilizando os métodos de análise não linear implementados nos módulos adicionais para o dimensionamento de estruturas de betão armado da Dlubal Software. Também é possível considerar os efeitos de fluência e retração aqui.