A cláusula 8.4.1 {%>
Secção 8.4.3 – Método de análise de estabilidade simplificado
Com o método de análise de estabilidade simplificado dado em 8.4.3 {%>
Não linearidades geométricas
O primeiro inclui os efeitos de segunda ordem da barra, ou P-Δ, que podem ser considerados diretamente na análise. Um método de cálculo de segunda ordem é o mais comum com muitos programas de software de análise estrutural hoje em dia. A alternativa é amplificar todas as cargas axiais e os momentos fletores da barra obtidos a partir de uma análise de primeira ordem pelo fator U2 definido em 8.4.3.2(b) {%>
Imperfeições geométricas
As cargas laterais teóricas são o segundo item listado sob o método simplificado na Cláusula 8.4.3.3 {%>
Anexo O.2 – Efeitos da estabilidade na análise elástica
Como alternativa à abordagem de análise de estabilidade simplificada acima, os engenheiros podem utilizar o Anexo O.2 para satisfazer os requisitos de estabilidade definidos na Cláusula 8.4.1 {%>
Não linearidades geométricas
As não linearidades geométricas, ou efeitos de segunda ordem, são abordados em O.2.2 {%>
Imperfeições geométricas
Imperfeições geométricas de barra, tais como barra fora da retidão, ou imperfeições geométricas locais, tais como elementos fora da retidão para barras, não necessitam de ser consideradas ao dimensionar de acordo com a cláusula O.2 {%>
Quando o engenheiro não pode negligenciar essas imperfeições, pode ser utilizado o primeiro método de modelação direta. Os pontos de intersecção da barra deveriam ser deslocados das suas posições originais. A amplitude deste deslocamento inicial é definida na cláusula 29.3 {%>
O método alternativo e preferido para as imperfeições geométricas globais é a aplicação de cargas laterais fictícias. Este método só é permitido quando as cargas de gravidade são suportadas principalmente por elementos estruturais verticais. As cargas laterais fictícias já foram abordadas anteriormente neste artigo e são aplicadas da mesma maneira que a análise de estabilidade simplificada na Secção 8.4.3.2 {%>
Efeitos de inelasticidade
Para considerar os efeitos de inelástica e também ter em consideração a barra inicial ou imperfeições geométricas locais, bem como a incerteza na rigidez e resistência, reduza a rigidez axial e à flexão da barra de acordo com as seguintes equações na cláusula O.2.4 {%>
(EA)r = 0,8 τb EA
(EI)r = 0,8 τb EI
Onde,
Cf/Cy < 0,5 ; τb = 1,0
Cf/Cy > 0,5 ; τb = 4
Cf/Cy (1 - Cf/Cy )
Para evitar distorções localizadas, a norma recomenda a aplicação desta redução de rigidez a todas as barras. Além do mais, quando a rigidez ao corte (GA) e a rigidez à torção (GJ) contribuem de forma significativa para a estabilidade lateral, deve ser considerada a redução da rigidez. A redução da rigidez não deve ser utilizada para a análise de desvios, deformações, vibrações ou vibrações naturais.
Anexo O.2 Aplicação do RFEM
O programa de elementos finitos RFEM incluiu os mais recentes requisitos de estabilidade da norma CSA S16:19, de acordo com as novas disposições do Anexo O.2.
Não linearidades geométricas
Os efeitos de segunda ordem definidos na cláusula O.2.2 {%>
Para a análise de barras, os efeitos P-Delta não são apenas incluídos, mas também os efeitos P-δ são considerados. Portanto, o fator U1 pode ser definido como 1,0 especificado na secção 13.8 diretamente no módulo de dimensionamento de barras do RF-/STEEL CSA.
Imperfeições geométricas
O utilizador do RFEM tem a opção de modelar directamente imperfeições geométricas globais através do deslocamento de pontos e nós das intersecções de barras. No entanto, para garantir que este método cria o maior efeito desestabilizador, será necessário realizar vários modelos com diferentes cenários. Isto é bastante demorado e trabalhoso.
A abordagem alternativa é a aplicação de cargas fictícias com as opções de imperfeição no RFEM. Esta caixa de diálogo inclui agora a norma CSA S16:19 nas opções pendentes. A carga fictícia é aplicada à extremidade da barra (isto é, à parte superior do pilar) com uma magnitude igual a 0,002 (ou 0,005 se for utilizado o método de estabilidade simplificado) multiplicado pela força axial da barra'(carga de gravidade da barra aplicada). Uma força igual e oposta é aplicada internamente na extremidade de barra oposta para evitar esforços de corte irrealistas da estrutura.
Estes casos de carga de imperfeição podem ser aplicados no RFEM com casos de carga laterais específicos para produzir a maior acção desestabilizadora evitando ao mesmo tempo a geração de combinações de carga que não serão determinantes e aumentarão ainda mais o tempo de cálculo (ou seja, cargas fictícias na direção X apenas ser aplicado com cargas de vento na direção X). Além disso, as imperfeições podem ser completamente desativadas para as regras de combinação de cargas como, por exemplo, o estado limite de utilização, quando aplicado às combinações de resistência.
Efeitos de inelasticidade
No separador Alterar rigidez para barras agora está incluída a norma CSA S16:19. Quando esta opção é seleccionada, o coeficiente de modificação 0.8 e o factor τb calculado são aplicados directamente à rigidez à flexão e axial da barra. Os utilizadores também têm a opção de aplicar adicionalmente estas reduções à rigidez de torção e ao corte de barras.
Uma vez que a redução da rigidez da barra não deve ser considerada para o dimensionamento do estado limite de utilização (isto é, das deformações), o RFEM permite aos utilizadores desativar todas as modificações de rigidez de barras para as combinações de carga do estado limite de utilização, deixando-o ativo para as combinações de cargas de resistência.
Resumo
As atualizações significativas das verificações de estabilidade de acordo com o Anexo O.2 do mais recente manual canadiano para o dimensionamento de aço CSA S16:19 estão agora totalmente integradas no fluxo de trabalho de análise do RFEM. Estas atualizações incluem, entre outras, a capacidade de considerar cargas fictícias como imperfeições, bem como a redução da rigidez das barras de acordo com a norma CSA S16:19. Para ver estas novas atualizações demonstradas num vídeo de exemplo detalhado, consulte o seminário web CSA S16:19 Dimensionamento de aço no RFEM.
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