ferramentas de auxílio para estruturas de cabos

Gerador de catenária

Uma forma inicial realista do cabo tem um efeito positivo na estabilidade do cálculo. O esforço para o "ajuste fino" será reduzido até que seja alcançado o estado final desejado. Se a geometria do cabo é encontrada para um cabo uniformemente carregado, relacionado com o comprimento real, o gerador de catenária pode ser utilizado. Pode ser aberto através de "Ferramentas" → "Gerar modelo - barras" → "Arco ...".

Gerar catenária

Além do número de barras e da secção, os parâmetros da catenária tem de ser definidos. As alturas representam aqui a distância dos nós ao topo da catenária. O "parâmetro" corresponde ao raio de curvatura no vértice. Qualquer secção da catenária pode assim ser gerada.

Nós de deslocamento com o RF-IMP / RSIMP

A geometria do cabo nem sempre corresponde à forma da catenária. Este é um caso único. Em geral, a geometria do cabo está relacionada com a curva de momento. Um cabo, que é, por exemplo, apenas carregado por uma única carga no meio, irá formar uma forma triangular. Se duas cargas individuais atuam no cabo, a forma trapezoidal será o resultado.

Seilform analog Momentenlinie

No caso de um carregamento arbitrário e, portanto, também de uma forma mais complexa, o módulo adicional RF-IMP ou RSIMP pode ser utilizado aqui. Utilizando este módulo, a geometria do cabo pode ser deslocada de forma anóloga para a deformação. Ao fazê-lo, pode ser gerado um modelo de forma relativamente rápida, que se aproxima da forma pretendida.

Pré-deformação com deslocamento de nós

Ajuste fino alterando o comprimento

Os métodos mostrados acima definem sempre o estado inicial para o cálculo atual. Continua a deformar-se devido às cargas que atuam no cabo. Normalmente, no entanto, o estado final sob carga é predefinido.

Um certo afundamento será exemplar sob uma carga definida. A dificuldade agora é definir a forma inicial, que resulta na forma pretendida com o carregamento aplicado. Sem utilizar ferramentas de localização de formulários, muitas vezes é apenas possível iterativamente. Uma abordagem de solução pode ser modificar o estado inicial até que o afundamento pretendido seja encontrado. Modelar o estado inicial novamente com as possibilidades acima mencionadas é uma opção, mas devido ao processo iterativo é muito pesado. Outra opção é prolongar ou encurtar o cabo através da carga de barra "Extensão axial". O cabo será prolongado ou encurtado e sobreposto às outras cargas. Se o estado pretendido não for alcançado, pode ser realizada outra etapa do cálculo, alterando novamente a "deformação axial". Se o desalinhamento desejado é alcançado, o comprimento inicial dos cabos (função "Centro de Gravidade e Info") pode ser adicionado com a modificação dos comprimentos. A soma corresponde então ao comprimento do cabo descarregado.

Neste ponto, a interface COM tem de ser mencionada. Uma rotina de otimização definida especificamente (por exemplo, em Excel) pode ser associada ao RFEM ou ao RSTAB.

RF-FORM-FINDING

O RFEM, com o módulo adicional RF-FORM-FINDING, oferece a opção de encontrar automaticamente uma forma procurada sob uma carga definida. É necessário apenas introduzir a barra, o carregamento e os parâmetros pretendidos.

Parâmetros de cabo para o Form-Finding

A forma inicial e as divisões de barra não tem de ser definidas detalhadamente. Após o cálculo, o módulo exibe graficamente a forma do cabo encontrado, as forças e o comprimento do cabo carregado e não carregado.

Comparação

A seguir, as opções serão comparadas entre si. A afundamento de 100 cm é necessária aqui, para um cabo com uma distância de apoio de 20 m sob uma carga definida. A opção manual de uma estrutura pré-deformada com o RF-IMP (Estrutura 1) será comparada com a solução com RF-FORM-FINDING (Estrutura 2).

Estrutura 1: O cabo já foi pré-deformado 40 cm análogo à deformação. Portanto, é necessária outra deformação de 60 cm. O cálculo resulta apenas em 6,1 cm. Portanto, o cabo tem de ser prolongado. A alteração relacionada do comprimento tem de ser definida iterativamente e resulta em 10,2 cm, que é uniformemente distribuído por todas as barras.

Estrutura 1: Resultado

O comprimento do cabo descarregado resultante corresponde à soma do comprimento dos cabos + a extensão do cabo: (20,02 + 0,102) m = 20,122 m

Estrutura 2: A estrutura 2, onde a determinação da forma é realizada automaticamente em segundo plano, calcula um comprimento de cabo não descarregado de 20,12 m, de modo que resulte numa afundamento de 100 cm abaixo da carga definida. Este resultado é idêntico aos valores determinados manualmente. É necessário menos esforço aqui, uma vez que a forma inicial apenas foi definida como barra simples e todo o processo iterativo foi omitido.

Sistema 2: Resultado

Resumo

No que diz respeito às estruturas de cabos, o RFEM e o RSTAB oferecem diferentes formas de dimensioná-los. O esforço que pode ser necessário para um projeto deve ser sempre estimado. Se estruturas mais complexas são projetadas, onde também a rigidez das subestruturas são incluídas ou ocorre uma interação entre os cabos, o trabalho se tornará relativamente rápido não economicamente. Nesses casos, o RFEM com o seu módulo adicional RF-FORM-FINDING oferece uma solução amigável e poderosa.