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2019-03-11

Modelação e cálculo de um corpo flutuante com o RFEM

Para modelar e calcular corretamente corpos flutuantes (jangadas especiais, pontões, molhes flutuantes, dragas, casas flutuantes, ilhas flutuantes, guindastes flutuantes, barcos de habitação etc.), é necessário um cálculo de dois níveis.

No primeiro nível é determinada a profundidade de imersão do corpo flutuante. Se for determinada corretamente, no segundo nível a pressão lateral da água pode ser aplicada até a linha da água. A impulsão do corpo flutuante pode ser levada em conta por uma fundação de superfície elástica. A profundidade de imersão e a impulsão estão linearmente correlacionadas. Se um cubo com um comprimento de borda de 1 m estiver completamente submerso, ele cria uma impulsão de 10 kN. Isso resulta num coeficiente de fundação elástica de c z = 10 kN / m³, que deve ser aplicado para superfícies de piso.

Isto torna possível determinar a profundidade de submersão correta, já.


O pré-requisito, no entanto, é que o corpo flutuante esteja rodado apenas marginalmente e que as paredes laterais sejam verticais.

Para cada combinação de carga, a profundidade de imersão é determinada primeiro. Então, um caso de carga adicional que contém respetivamente as cargas laterais é adicionado a cada combinação de carga. No exemplo, foi criada uma combinação de carga CO 1 com cargas características. Obtém-se uma deformação uZ = 308 mm para os nós 5 e 6, bem como uZ = 325 mm para os nós 7 e 8. Para facilitar a inserção das cargas, os nós auxiliares 11 a 14 foram criados em cada um dos locais.

As cargas de água foram aplicadas através de cargas poligonais livres e, por razões de clareza, apenas foi selecionada uma superfície para cada carga. A direção da carga é z local. Isso significa que a carga é perpendicular à superfície. A distribuição de carga é linear. Então, três valores de carga têm de ser especificados. Foram sempre selecionados dois pontos à superfície da água onde a carga é zero  assim como o ponto mais profundamente submerso como um terceiro ponto, aplicado com 3,25 kN/m² ou respetivamente 3,08 kN/m².

Para o cálculo da combinação de cargas foi definida a teoria das grandes deformações, devido às deformações relativamente elevadas.


Autor

O Eng. Faulstich é responsável pela garantia de qualidade do programa RFEM e também fornece apoio técnico aos clientes.

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