Em linha com o artigo acima mencionado {%>
Neste caso, a forma do modo de encurvadura crítico elástico de uma estrutura é inicialmente introduzida como uma imperfeição global e local única. Mais tarde, são consideradas imperfeições equivalentes na forma de uma imperfeição de deslocamento lateral inicial (φ) e imperfeições de curvatura individuais das barras (e). Por fim, os resultados são analisados e avaliados da mesma maneira que em {%>
Como já mencionado, estes diferentes métodos são aplicados a um exemplo numérico e os resultados são analisados e comparados. A estrutura de interesse é uma estrutura de pórtico de aço apresentada na Figura 02. As ações na estrutura e as secções utilizadas para vigas e pilares também são apresentadas na imagem.
1. Cálculo estrutural de acordo com a análise geométrica linear em estrutura ideal
O método dado em 5.2.2 (3)c) da EN 1993-1-1:2005 {%>1.
Para isso no RFEM 6, certifique-se de que o módulo "Estabilidade da estrutura" está ativado além do módulo "Dimensionamento de aço". Isto permite realizar a verificação de estabilidade e importar os comprimentos efetivos da análise de estabilidade (Figura 03). Encontra mais informação sobre este tópico no artigo da base de dados de conhecimento:
Determinação dos comprimentos efetivos no RFEM 6
.
Tenha em atenção que se pretende realizar a análise estrutural de acordo com a análise geométrica linear, é necessário definir o tipo de análise "Geometricamente linear" nos casos de carga e combinações a serem calculados (Figura 04). Desta forma, as imperfeições e os efeitos da teoria de segunda ordem não são considerados no cálculo dos esforços internos, mas sim na análise de estabilidade através do fator para o comprimento de encurvadura devido ao comportamento global do pórtico.
Os resultados do módulo "Dimensionamento de aço" utilizando este método são apresentados na Figura 05.
O fator de redução para a encurvadura χ1 no RFEM 6 é calculado em linha com o formato da resistência das curvas de encurvadura europeias. Isto pode ser facilmente observado nos detalhes de dimensionamento das barras individuais (Figura 06), que podem ser visualizados através do botão "Detalhes da verificação de dimensionamento" na tabela Resultados do dimensionamento de aço.
2. Análise de segunda ordem e consideração de imperfeições geométricas
Em geral, os fatores de carga crítica inferiores a 10 implicam que as forças internas e momentos devem ser calculados para permitir os efeitos de segunda ordem. As imperfeições geométricas também devem ser consideradas, por isso, as abordagens apresentadas neste artigo são as seguintes:
- Aplicação da forma de um modo de encurvadura elástico crítico da estrutura como uma imperfeição global e local única (5.3.2.11 [1])
- Consideração de imperfeições equivalentes na forma de uma imperfeição de deslocamento lateral inicial e imperfeições de arco individuais de barras (5.3.2.3 [1])
2.1 Aplicação da forma de um modo de encurvadura elástico crítico da estrutura como imperfeição global e local única
A abordagem introduzida em 5.3.2.11 [1] sugere que a forma do modo de encurvadura crítico elástico da estrutura pode ser aplicado como uma imperfeição global e local única. Para isso, é necessário criar um caso de imperfeição no RFEM 6 com o tipo de imperfeição "Modo de encurvadura".
O primeiro modo de encurvadura da estrutura foi calculado dentro da análise de estabilidade descrito no capítulo anterior e pode agora ser utilizado para definir o caso de imperfeição como apresentado na Figura 07. A configuração da análise de segunda ordem relativa aos efeitos da imperfeição no modo próprio da encurvadura é apresentada na Figura 08.
2.2 Consideração de imperfeições equivalentes na forma de imperfeição de deslocamento lateral inicial (φ) e imperfeições de curvatura individuais de barras (e)
De acordo com a abordagem apresentada em 5.3.2 (3){%>
2.2.1 Imperfeição de deslocamento inicial (φ)
Primeiro, a análise será realizada considerando apenas uma imperfeição equivalente na forma de uma imperfeição de deslocamento lateral inicial. No RFEM 6, é introduzida uma imperfeição de deslocamento lateral inicial global como "Imperfeição de conjunto de barras", conforme apresentado na Figura 09.
Desta forma, fica definida a inclinação inicial conforme apresentado na Figura 10.
2.2.2 Imperfeição de deslocamento lateral inicial (φ) e imperfeições de curvatura individuais de barras ( ±e )
Além das imperfeições devido à oscilação global, devem ser consideradas as imperfeições de curvatura local relativas das barras. No RFEM 6, estas podem ser definidas como imperfeições de barra com o tipo "Curvatura inicial". Neste exemplo, tais imperfeições são consideradas uma vez para a direção X global positiva (+e) e uma vez para a direção negativa (-e). Isto é apresentado nas Imagens 11 e 12, respetivamente.
Resumo dos resultados
Uma comparação dos diferentes métodos (Figura 13) leva à conclusão de que a utilização do formato de resistência das curvas de encurvadura europeias com o fator de redução χ1 (método 1) fornece resultados menos conservadores do que o método de dimensionamento direto (método 2). que considera as imperfeições e a análise estrutural de acordo com a teoria de segunda ordem. Os resultados também mostram que as diferenças entre as duas abordagens considerando os efeitos de imperfeição no método 2 (isto é, 5.3.2(3) e 5.3.2(11)) são bastante pequenas para pórticos retangulares contínuos.
Neste momento, podemos referir-nos a 5.3.2 (6) da EN 1993-1-1:2005 {%>
Assim, as imperfeições só podem ser introduzidas na forma de uma imperfeição lateral global neste exemplo numérico e as verificações de estabilidade de barras equivalentes de acordo com 6.3 {%>
Base de dados de conhecimento
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