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2024-09-10

Deslocamento total das combinações de resultados

Porque é que os valores mín/máx do deslocamento total não correspondem às deformações quando trabalho com combinações de resultados?


Resposta:

O deslocamento total |u| corresponde ao comprimento do vector de deslocamento resultante e é calculado da seguinte forma:

Quando utiliza a equação mencionada acima, perde-se a informação sobre a orientação do deslocamento total. Portanto, geralmente não faz sentido sobrepor os deslocamentos totais |u| de diversos casos de carga ou combinações de carga da mesma forma como acontece para deslocamentos individuais ou esforços internos nas combinações de resultados. Em vez disso, os componentes de deslocamento individuais {ux, uy, uz} são calculados separadamente de acordo com as regras de combinação especificadas. Na saída gráfica dos deslocamentos totais mínimos e máximos |u| todos os componentes de deslocamento mínimo ou máximo de toda a combinação de resultados são então sobrepostos. A representação gráfica de |u| corresponde a uma envolvente que cobre os diagramas de deslocamento de todas as "subcombinações".

No entanto, é muito improvável que todos os componentes de deslocamento mínimo/máximo ocorram simultaneamente numa "subcombinação". Os valores calculados para os deslocamentos totais perdem assim a sua importância. Assim sendo, (a partir das versões RFEM 6.06.0014, RSTAB 9.06.0014, RFEM 5.35.01 e RSTAB 8.35.01), apenas os valores de deslocamento que ocorrem realmente numa subcombinação são apresentados numericamente (na saída gráfica e nas tabelas).

A discrepância entre a representação "envolvente" dos diagramas de deslocamento e os valores numericamente apresentados para os deslocamentos totais extremos |u| pode ser ilustrada com um exemplo claro:

As deformações na parte superior da consola estão incluídas na seguinte tabela:

Caso de carga |u| [mm] uX [mm] uY [mm] uZ [mm]
1 193,1 0 27,2 191,2
2 109,3 0 108,9 9,6

Para a combinação de resultados com a ação alternativa de CC1 ou CC2 (CC1/p ou CC2/p), são agora apresentados os seguintes deslocamentos:

É bem evidente que as deformações apresentadas não ocorrem no CC1 nem no CC2, mas sim que representam uma envolvente de todas as deformações potencialmente contidas na combinação de resultados. Os valores do deslocamento total mínimo/máximo apresentados na extremidade da consola livre e listados na tabela correspondem aos valores que realmente ocorrem nas subcombinações consideradas. Estes valores podem ser muito diferentes dos deslocamentos vetoriais da extremidade da consola, tal como no exemplo! Assim sendo, a deformação envolvente e os valores numéricos listados devem ser analisados e avaliados separadamente.

Contudo, a determinação do deslocamento total mínimo e máximo de uma combinação de resultados nem sempre é exata. As combinações de resultados são eficazes no cálculo, porque é aplicado o princípio de sobreposição, mas isto não é válido para os deslocamentos totais |u| (informação em falta sobre a orientação). Um cálculo exato do deslocamento total mínimo/máximo |u| exigiria o cálculo de todos os componentes de deslocamento {ux, uy, uz} de todas as subcombinações e uma avaliação em relação a |u| . De forma a assegurar um trabalho eficaz com combinações de resultados, apenas as subcombinações com um componente de deslocamento mínimo ou máximo {ux, uy, uz} são analisadas para determinar o deslocamento total mínimo/máximo. Em caso de dúvida, a deformação total de uma estrutura deve ser avaliada em casos de carga ou combinações de carga.


Autor

O Eng. Bien é responsável pelo desenvolvimento de produtos para a área de estruturas de aço e fornece apoio técnico aos nossos clientes.



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