Este artigo descreve a determinação dos coeficientes de força utilizando uma carga de vento e o cálculo de um fator de estabilidade devido a encurvadura por flexão-torção.
As vigas de flexão esbeltas com uma relação h/p grande e carregadas paralelamente ao eixo menor têm tendência para problemas de estabilidade. Isto deve-se ao desvio da corda comprimida.
Este exemplo foi descrito na literatura técnica [1] como Exemplo 9.5 assim como em [2] como no Exemplo 8.5. Para a viga principal do palco em estudo, é necessário efetuar a verificação da encurvadura por flexão-torção. Trata-se de um elemento estrutural uniforme. A verificação da estabilidade pode, por isso, ser realizada segundo o Secção 6.3.3 da DIN EN 1993-1-1: Devido à flexão ser simples, seria também possível fazer a verificação através do método geral de acordo com a Secção 6.3.4. Além do mais, a determinação de Mcr no modelo de barra idealizado é para ser validada com um modelo de MEF no âmbito dos métodos acima mencionados.
A encurvadura em estruturas em casca é considerada o problema de estabilidade mais recente e menos explorado da engenharia estrutural. Esta particularidade não se deve a uma escassez de pesquisa, mas sim, à complexidade que envolve a teoria. Mit der Einführung und Fortentwicklung der Finite-Elemente-Methode in der bautechnischen Praxis erscheint es manchem Ingenieur nicht mehr erforderlich, sich mit der komplizierten Theorie des Schalenbeulens auseinanderzusetzen. Zu welchen Problemen und Fehlern dies führen kann, ist in [1] sehr gut zusammengefasst.
A classificação de secções deve determinar os limites da resistência e da capacidade de rotação através da encurvadura local de partes da secção. Na EN 1999-1-1, 6.1.4.2 (1), estão definidas quatro classes.
A verificação da resistência ao fogo pode ser realizada no RF-/STEEL EC3 de acordo com a EN 1993-1-2. O dimensionamento é realizado de acordo com o método de cálculo simplificado ao nível do estado limite último. Revestimentos com diferentes propriedades físicas podem ser selecionados como medidas de resistência ao fogo. Pode selecionar a curva de temperatura-tempo padrão, a curva de incêndio externa e a curva de incêndio de hidrocarboneto para a determinação da temperatura do gás.
As tarefas diárias no dimensionamento de betão armado incluem também o cálculo de elementos de compressão com flexão desviada. O seguinte artigo descreve os diferentes métodos de acordo com o Capítulo 5.8.9 da norma EN 1992-1-1, que são válidos para o dimensionamento de elementos de compressão com excentricidades de carga biaxiais no âmbito do método de curvatura nominal segundo 5.8.8.
No artigo Encurvadura por flexão-torção em estruturas de madeira | A teoria explica os fundamentos teóricos para a determinação analítica do momento fletor crítico Mcrit ou da tensão de flexão crítica σcrit para a flexão de uma viga fletida. O artigo seguinte utiliza exemplos para verificar a solução analítica com o resultado da análise de valores próprios.
O RFEM oferece a possibilidade de modelar também vigas curvadas. Hierfür muss zunächst eine gekrümmte Linie erstellt werden (siehe Bild 01). Dieser Linie kann im Anschluss ein Stab mit einem Querschnitt zugeordnet werden. Die Vorteile gegenüber der Modellierung mit Stabsegmenten sind die einfachere Handhabung bei der Modellierung sowie die eindeutigere Ergebnisausgabe der Schnittgrößen.
A norma ASCE 7-16 requer cenários de cargas de neve equilibradas e desequilibradas para considerar no dimensionamento estrutural. Embora isto possa ser mais intuitivo para coberturas planas ou até mesmo de duas águas, a determinação das cargas de neve torna-se mais difícil para as coberturas em arco devido à geometria complexa. Contudo, com o auxilio da norma ASCE 7-16 no cálculo da carga de neve para coberturas curvas e das ferramentas de aplicação de cargas eficientes do RFEM, é possível considerar cargas de neve equilibradas e desequilibradas para um dimensionamento estrutural fidedigno e seguro.
Se uma barra é apoiada lateralmente para evitar a encurvadura devido a uma força axial de compressão, deve ser assegurado que o apoio lateral é realmente capaz de evitar a encurvadura. Portanto, o objetivo deste artigo é determinar a rigidez ideal da mola de um apoio lateral utilizando o modelo de Winter.
Antes de analisar as secções de aço, estas são classificadas de acordo com a EN 1993-1-1, cap. 5.5, em relação à sua resistência e capacidade de rotação. Assim, as partes individuais da secção são analisadas e atribuídas às classes 1 a 4. As classes de secção são determinadas posteriormente e, geralmente, atribuídas à classe mais alta das partes da secção. Se a resistência plástica tiver de ser aplicada para continuar o dimensionamento de secções de classe 1 e 2, pode analisar a resistência elástica de secções a partir da classe 3. No caso de secções de classe 4, a encurvadura local já ocorre antes de atingir o momento elástico. Para ter em consideração este efeito, pode utilizar larguras efetivas. Este artigo descreve o cálculo das propriedades da secção efetiva com mais detalhe.
Utilizando o RF-STEEL EC3 , pode aplicar as curvas nominais de temperatura-tempo no RFEM ou no RSTAB . A curva de temperatura padrão (ETK), a curva externa de incêndio e a curva de incêndio de hidrocarbonetos estão implementadas. Além disso, o programa oferece a opção de especificar diretamente a temperatura final do aço. A temperatura do aço pode ser calculada através da curva de temperatura / tempo paramétrica, conforme descrito no anexo da EN 1992‑1‑2. A carga de incêndio paramétrica é explicada a seguir.
Com o RF-/STEEL EC3, podem ser utilizadas curvas de temperatura-tempo nominais no RFEM ou no RSTAB. A curva de temperatura padrão (ETK), a curva externa de incêndio e a curva de incêndio de hidrocarbonetos estão implementadas. Além disso, o programa oferece a opção de especificar diretamente a temperatura final do aço.
No SHAPE-THIN é possível realizar o cálculo de painéis reforçados longitudinalmente de acordo com a Secção 4.5 da norma EN 1993-1-5. Para painéis reforçados longitudinalmente têm de ser consideradas as superfícies efectivas devido à encurvadura local dos painéis singulares na laje e nos reforços, bem como as superfícies efetivas de todo o painel de encurvadura do reforço de todo o painel.
A verificação da encurvadura local de lajes com reforço é uma tarefa especial para engenheiros. DIN EN 1993-1-5 stellt für diese Herausforderung drei Berechnungsverfahren zur Verfügung:Methode der wirksamen Querschnitte, [1], Kap. 4-7Methode der reduzierten Spannungen, [1], Kap. 10Berechnungen mit der Finite-Element-Methode (FEM), [1], Anhang C
A verificação da encurvadura de acordo com o método da largura efetiva ou o método das tensões reduzidas é baseada na determinação da carga crítica do sistema, aqui seguidamente designada por LBA (análise de encurvadura linear). Este artigo explica o cálculo analítico do fator de carga crítica e a utilização do método dos elementos finitos (MEF).
Com o módulo adicional RF-TIMBER AWC, é possível dimensionar pilares de madeira de acordo com o método ASD da norma americana 2018 NDS. O cálculo com precisão da capacidade de compressão e dos fatores de ajuste de barras de madeira é importante para considerações de segurança e dimensionamento. O seguinte artigo irá verificar a encurvadura crítica máxima no RF-TIMBER AWC utilizando equações analíticas passo a passo de acordo com a norma NDS 2018, incluindo os fatores de ajuste de compressão, o valor de dimensionamento ajustado e a relação de dimensionamento final.
Quando dimensiona pilares ou vigas em aço, é geralmente necessário realizar análises de secção e estabilidade. Embora as análises de seção normalmente possam ser realizadas sem grandes detalhes, a análise de estabilidade requer mais informações definidas pelo utilizador. Como a barra está até certo ponto separada da estrutura, as condições de apoio devem ser mais detalhadas. Isto é particularmente importante para determinar o momento crítico ideal para a encurvadura por flexão-torção Mcr. Também têm de ser definidos os comprimentos efetivos corretos Lcr. Estes são necessários para o cálculo interno dos graus de esbelteza.
Die Stab-Randbedingungen beeinflussen das ideale Verzweigungsmoment bei Biegedrillknicken Mcr in entscheidender Weise. Für die Ermittlung wird im Programm ein ebenes Modell mit vier Freiheitsgraden verwendet. Die entsprechenden Beiwerte kz und kw können hierbei für normkonforme Querschnitte individuell definiert werden. Damit lassen sich die Freiheitsgrade beschreiben, die durch die Lagerungsbedingungen an den beiden Stabenden vorliegen.
Utilizando o módulo RF-TIMBER AWC, é possível o dimensionamento de vigas de madeira de acordo com o método ASD da norma 2018 NDS. Calcular com precisão a capacidade de flexão da barra de madeira e os fatores de ajuste é importante para considerações de segurança e dimensionamento. O seguinte artigo irá verificar a encurvadura crítica máxima no RF-TIMBER AWC utilizando equações analíticas passo a passo de acordo com a norma NDS 2018, incluindo os fatores de ajuste de flexão, o valor de cálculo de flexão ajustado e a relação final de dimensionamento.
O dimensionamento de componentes estruturais de aço laminados a frio está definido na EN 1993-1-3. As formas de secções típicas formadas a frio são em U, C, Z, ómega ou sigma. Trata-se de produtos de chapa de parede fina laminados a frio por métodos de formação a frio de rolo ou dobragem. Na verificação dos estados limites último, também é necessário garantir que as forças transversais locais não levem a compressão, esmagamento da alma ou encurvadura local na alma das secções. Esses efeitos podem ser causados por forças transversais locais entre o banzo e a alma e por forças de apoio nos pontos apoiados. A secção 6.1.7 da EN 1993-1-3 especifica em detalhe como determinar a resistência da alma Rw,Rd sujeita a forças transversais locais.
De um forma geral, é possível dimensionar os elementos estruturais em madeira laminada cruzada no módulo adicional RF-LAMINATE. Como o dimensionamento é uma verificação pura de tensões elásticas, é necessário considerar adicionalmente questões de estabilidade (encurvadura por flexão e encurvadura por flexão-torção).
As janelas de entrada no RF-/STEEL EC3 distinguem entre as verificações da encurvadura por flexão e encurvadura por flexão-torção. De seguida, um exemplo demonstrará os parâmetros para a encurvadura por flexão-torção.
O dimensionamento de secções de acordo com o Eurocódigo 3 baseia-se na classificação da secção a ser dimensionada em termos de classes determinadas pela norma. A classificação das secções é importante, pois determina os limites da resistência e da capacidade de rotação devidos à encurvadura local da secção.
Das Zusatzmodul RF-/STAHL EC3 übernimmt die für den Biegeknicknachweis zu benutzende Knicklinie für einen Querschnitt automatisch aus den Querschnittseigenschaften. Insbesondere für allgemeine Querschnitte, aber auch für Sonderfälle, kann die Zuordnung der Knicklinie in der Moduleingabe manuell angepasst werden.
Os módulos adicionais RF-STABILITY e RSBUCK para o RFEM e RSTAB permitem realizar análises de valores próprios para estruturas de pórticos, a fim de determinar fatores de carga críticos, incluindo os modos de encurvadura. Vários modos de encurvadura podem ser determinados. They provide information about the model areas bearing stability risks.
No artigo anterior, encurvadura por torção em estruturas de madeira | No Exemplo 1, foi explicada através de exemplos simples a aplicação prática para a determinação do momento de flexão crítico Mcrit ou da tensão de flexão crítica σcrit para a flexão de uma viga fletida. Neste artigo, o momento fletor crítico é determinado tendo em conta uma fundação elástica resultante de um contraventamento de reforço.
Utilizando o módulo adicional do RF-STEEL AISC, é possível dimensionar barras de aço segundo a norma AISC 360-16. The following article will compare the results between calculating lateral torsional buckling according to Chapter F and Eigenvalue Analysis.
Bei offenen Querschnitten erfolgt der Abtrag von Torsionsbelastung vor allem über sekundäre Torsion, da die St. Venantsche Torsionssteifigkeit gegenüber der Wölbsteifigkeit gering ist. Besonders für den Biegedrillknicknachweis sind daher Wölbversteifungen im Querschnitt interessant, da diese die Verdrehung erheblich reduzieren können. Hierfür bieten sich beispielsweise Stirnplatten oder eingeschweißte Steifen und Profile an.