Ativação
A ativação do pré-dimensionamento é realizada na Configuração de estado limite último. A caixa de seleção correspondente pode ser encontrada na secção "Geral". É realizado um pré-dimensionamento para todas as ligações às quais foi atribuída uma Configuração de estado limite último com o pré-dimensionamento ativado.
Redução das combinações de cargas
A redução do esforço de cálculo é conseguida através de uma redução das combinações de cargas a dimensionar. Um dimensionamento completo exige que todas as posições de carga das combinações de cargas atuantes sejam analisadas em todos os nós da ligação. No entanto, o conjunto das posições de carga provavelmente determinantes pode ser limitado a um número significativamente menor, aplicando-se as seguintes premissas:
- As combinações de cargas que provocam as maiores componentes de esforços internos nas extremidades de barra conectadas são também determinantes para a ligação
- No caso de esforços internos com a mesma direção, as cargas com maior valor absoluto são determinantes
- Se uma componente extrema de esforço interno (com uma tolerância de 0,1 % do valor) ocorrer em duas posições de carga, ambas devem ser consideradas como determinantes
- Esforços internos da ordem de grandeza de +/- 1 N ou 1 Nm são desprezáveis
- Apenas são consideradas as extremidades de barra que não estão apoiadas no submodelo
As combinações de cargas identificadas sob estas premissas contêm, de facto, todas as combinações determinantes na maioria dos casos. No entanto, não se pode excluir a possibilidade de uma posição de carga invulgar negligenciar combinações individuais significativas. Portanto, o método é adequado apenas para o pré-dimensionamento.
Exemplo de aplicação
A eficácia e o modo de funcionamento são ilustrados neste exemplo simples de uma ligação de pilar de dois lados. As sobrecargas, cargas de vento e neve atuantes numa estrutura de pórtico de aço em 21 combinações de cargas resultam nos seguintes esforços internos no nó de ligação considerado.
Na tabela estão marcadas todas as linhas que são identificadas como combinações de cargas determinantes de acordo com as premissas acima explicadas. A base de pilar é considerada como apoiada, pelo que as cargas na parte inferior do pilar não são tidas em conta. Acresce o caso de a Combinação de cargas 11 na barra 4 provocar uma força de corte máxima em z de 28,243 kN, que se encontra dentro do limite de tolerância de 0,1 % em torno da força de corte máxima em z da situação de dimensionamento na Combinação de cargas 13 (28,268 kN). Isto resulta nas combinações de cargas reduzidas e provavelmente determinantes 6, 7, 8, 9, 11 e 13, que são também indicadas na tabela 'Resumo do pré-dimensionamento'. Com isto, as combinações a analisar são reduzidas de 21 para 6.
Uma comparação das relações de cálculo dos componentes da ligação com o dimensionamento completo mostra que os componentes efetivamente solicitados de forma crítica já podem ser corretamente dimensionados com base no pré-dimensionamento. A relação de cálculo de um parafuso da ligação de chapa de extremidade é, por outro lado, subestimada em 0,8 %. A combinação de cargas determinante aqui, Combinação de cargas 3, não foi identificada pelo pré-dimensionamento. Aqui torna-se evidente a sensibilidade do método a posições de carga especiais, sendo que o erro neste caso, tal como na maioria dos outros casos de aplicação típicos, é desprezável.
Dado que a determinação dos casos de carga provavelmente determinantes ocorre no modelo de elementos finitos substituto, acontece frequentemente, em ligações que foram definidas em vários nós, que não sejam identificadas quaisquer combinações de cargas para um nó. Consequentemente, também não existem resultados para este nó, o que leva a uma saída gráfica em falta. Os nós correspondentes são então representados a cinzento. Na tabela de resumo do pré-dimensionamento é também listado quais os nós que foram dimensionados.
