Para os componentes de aço de parede fina, além da instabilidade global (encurvadura por flexão, encurvadura por torção e encurvadura por flexo-torsão), também é necessário verificar o comportamento local de estabilidade da seção transversal. Na EN 1993-1-3 [1] distinguem-se dois tipos:
- Encurvadura local: Caracterizada pela encurvadura de partes individuais da seção transversal fora de seu plano, assumindo-se um apoio articulado dos cantos da seção transversal. Esta forma de instabilidade é descrita na EN 1993-1-5 [2] como encurvadura de placas.
- Encurvadura global do painel/encurvadura por torção: Caracterizada pela instabilidade do deslocamento da borda de uma secção transversal. Ao mesmo tempo, ocorrem deformações no plano e fora do plano nas partes adjacentes da seção transversal.
No RFEM 6 e no RSTAB 9, é possível calcular os fatores de carga crítica e os modos próprios para os fenômenos de instabilidade local mencionados sujeitos a um carregamento unitário. O cálculo trata-se de uma análise linear de estabilidade baseada no “Constrained Finite Strip Method (cFSM)” [3]. Os resultados do cálculo por faixas finitas podem ser consultados para todas as seções transversais de parede fina na caixa de diálogo “Editar seções”. Através do menu suspenso abaixo dos ícones da seção transversal, além de tensões unitárias e outras funções da seção transversal, podem ser selecionadas as formas de encurvadura devido a carregamento unitário (Figura 1).
Se selecionar uma das cargas unitárias, abre-se o diagrama interativo “Resultados de análise de faixas finitas”. A curva azul apresentada indica a carga crítica mínima em função do correspondente comprimento de meia-onda de encurvadura. Os resultados também podem ser apresentados separadamente para as diferentes formas de estabilidade: encurvadura local, instabilidade de forma e instabilidade global (assumindo uma viga bi-apoiada) (Figura 2).
Deve-se observar que apenas o primeiro modo próprio (de uma única onda) da respectiva forma de estabilidade é considerado na análise de estabilidade. No entanto, as cargas críticas determinadas também se aplicam a múltiplos dos correspondentes comprimentos de meia-onda. Isso pode ser demonstrado por meio de um cálculo comparativo com elementos de casca e o add-on Estabilidade Estrutural. Para o perfil C analisado com um comprimento de 0,141 m, obtém-se aqui uma carga crítica de -90,47 kN, o que se encontra em concordância com o resultado da FSM de -89,85 kN (ver Figura 2). Com uma duplicação do comprimento para 0,282 m, o número de ondas de encurvadura também dobra, com a carga crítica permanecendo mais ou menos inalterada (-91,68 kN). Para determinar as cargas críticas de referência dos fenômenos de estabilidade local (encurvadura local e instabilidade de forma), devem, portanto, ser sempre considerados, de forma conservadora, os respectivos mínimos das curvas-limite determinadas.
As deformações da seção transversal associadas a uma carga crítica calculada podem ser exibidas na representação gráfica da seção transversal. Por defeito, é exibido o modo próprio correspondente ao primeiro mínimo local da curva de carga crítica. Ao “clicar” em qualquer ponto de dados no diagrama, a representação é atualizada automaticamente. Os modos próprios mostrados na Figura 4 evidenciam de forma clara a influência das respectivas formas de estabilidade sobre a carga crítica determinada. Enquanto no ponto a predomina a encurvadura local, o modo próprio no ponto b é caracterizado pela instabilidade de forma. No ponto c, por outro lado, é possível reconhecer um movimento de corpo rígido da seção transversal, que está associado à instabilidade global (aqui, encurvadura por flexo-torsão).
Os resultados da FSM permitem uma primeira avaliação do comportamento de estabilidade de seções esbeltas e fornecem uma indicação se a instabilidade é dominada por uma forma local, global ou pela interação de ambas as formas de estabilidade. Os fatores de carga crítica determinados também podem ser utilizados para calcular a resistência de cálculo de perfis esbeltos de acordo com a EN 1993-1-3 [1] ou AISI S100-16 [4].
