Modelo instável

A interrupção do cálculo devido a uma estrutura instável pode ter diferentes razões. Por um lado, pode indicar uma instabilidade real devido a uma sobrecarga do sistema, mas, por outro lado, a mensagem de erro pode ser causada por erros de modelação. A seguir, pode encontrar possíveis procedimentos para encontrar a causa da instabilidade.

Primeiro, deve verificar se a modelação do sistema estrutural está correta. Pode utilizar as verificações do modelo (menu "Ferramentas" → "Verificação do modelo") para detetar problemas na modelação.

Além disso, é possível calcular o modelo num caso de carga de acordo com a análise geométrica linear com peso próprio puro. Se os resultados forem apresentados posteriormente, a estrutura relativa à modelação é estável. Se não for o caso, encontram-se listadas abaixo as causas mais comuns (ver também Vídeo 1):

• Os apoios faltam ou foram definidos incorretamente.
• As barras podem rodar em torno do seu próprio eixo porque está em falta o apoio correspondente.
• As barras não estão ligadas entre si ("Ferramentas" → "Verificação do modelo").
• Os nós encontram-se aparentemente na mesma posição, mas ao inspecionar mais detalhadamente, verificamos que se afastam ligeiramente uns dos outros (causa comum no caso de importação CAD, "Ferramentas" → "Verificação do modelo").
• As libertações de extremidade de barra/articulações de linha provocam uma "corrente de articulações".
• A estrutura não está suficientemente reforçada.
• Os elementos estruturais não lineares (por exemplo, tirantes) falham.

A Figura 02 mostra um exemplo do último ponto. Trata-se de um pórtico articulado que é reforçado por barras de tração. Devido às contrações dos pilares devido a cargas verticais, as barras de tração recebem pequenas forças de compressão na primeira etapa do cálculo. São removidas da estrutura (uma vez que apenas a tração pode ser absorvida). Na segunda etapa do cálculo, o modelo sem essas barras de tração é instável. Existem diversas opções para resolver este problema: Pode aplicar um pré-esforço (carga de barra) às barras de tração para "eliminar" as pequenas forças de compressão, para atribuir uma pequena rigidez às barras (ver Figura 02) ou para permitir que as barras sejam removidas uma a uma no cálculo ( ver Figura 02).

O módulo adicional RF-STABILITY (para o RFEM 5) pode ajudá-lo a obter a representação gráfica da causa de instabilidade. Com a opção "Calcular vetor próprio para modelos instáveis...", é possível calcular sistemas estruturais instáveis. Geralmente, é possível identificar o componente estrutural que está na origem da instabilidade no gráfico.

Posso calcular casos de carga e combinações de cargas de acordo com a análise geométrica linear, mas o cálculo apenas pára para cálculo de acordo com a análise de segunda ou análise de grandes deformações, existe um problema de estabilidade (o factor de carga crítica é inferior a 1,00). O factor de carga crítica indica qual o coeficiente que deve ser utilizado para multiplicar a carga para tornar o modelo instável sob a carga correspondente; por exemplo, à encurvadura. Portanto: um fator de carga crítica inferior a 1,00 significa que a estrutura é instável. Para encontrar o "ponto fraco", é recomendada a seguinte abordagem, assumida pelo módulo adicional RF-STABILITY (para o RFEM 5) ou RSBUCK (para o RSTAB 8) (ver Vídeo 2):

Primeiro, é necessário reduzir a carga da combinação de cargas afetada até que a combinação de cargas se torne estável. O fator de carga nos parâmetros de cálculo da combinação de cargas pode ajudar (ver Vídeo 2). Em seguida, a curva ou forma de encurvadura pode ser calculada e apresentada graficamente com base nesta combinação de cargas no módulo adicional RF-STABILITY ou RSBUCK. A visualização gráfica dos resultados permite encontrar o "ponto fraco" na estrutura e depois otimizá-lo especificamente.

Lista de erros de cálculo

Parâmetros de cálculo

Representação gráfica de instabilidade