498x
002036
2020-11-11

FAQ 004816 | Para as direções e forças, existem quatro opções na seleção "Agrupado" ...

Pergunta:
Na direção das forças internas, tenho quatro opções na caixa de seleção "Agrupado" para suavizar as forças internas. Qual é o agrupamento que devo escolher aqui?

Resposta:
A determinação de forças internas de "Agrupado" é dividida em quatro subcomandos.

1.
u com my, m-xy, vy, ny, n-xy
2.
v com mx, m-xy, vx, nx, n-xy
3.
u com mx, m-xy, vx, nx, n-xy
4.
v com my, m-xy, vy, ny, n-xy

O efeito destes comandos é explicado com base num exemplo simples.

Estrutura:

Laje como viga-parede
Vão: 9 m
Altura da viga: 1,5 m
Carga concentrada: 20 kN no meio do vão
Tamanho da malha de elementos finitos: 10 cm

A Figura 1 mostra as forças internas máximas e mínimas não suavizadas no ponto de aplicação da carga. Estas forças internas são, obviamente, resultados singulares. Pode encontrar informações detalhadas sobre singularidades no artigo técnico 001503.

Para poder incluir completamente, pelo menos, dois elementos de EF em cada lado da aplicação da carga através da zona de suavização, é definida uma zona de suavização de 50/50 cm (Figura 2).

A tabela seguinte mostra a alteração da suavização separadamente para cada agrupamento. Apenas é considerada a área superior selecionada da aplicação de carga. O agrupamento 0 representa as forças internas não suavizadas.

0 - 1 - 2 - 3 - 4
nx - 74,9 kN/m - 74,9 kN/m - 47,2 kN/m - 51,8 kN/m - 74,9 kN/m
ny - 109,0 kN/m - 26,5 kN/m - 109,0 kN/m - 5,8 kN/m
n-xy - 75,1 kN/m - 30,7 kN/m - 15,8 kN/m - 30,7 kN/m - 15,8 kN/m

A tabela mostra que uma combinação dos agrupamentos 1 e 2, bem como 3 e 4 é sempre razoável relativamente às forças normais.

A Figura 3 mostra as forças internas suavizadas para os grupos 1/2 e 3/4 em conjunto.

Para as combinações, foram utilizados os seguintes valores:

1/2 - 3/4 - 1/2 e 3/4
nx - 47,2 kN/m - 51,8 kN/m - 47,1 kN/m
ny - 26,5 kN/m - 5,8 kN/m - 5,3 kN/m
n-xy - 12,9 kN/m - 12,9 kN/m - 12,9 kN/m

Conforme já mencionado, as combinações 1/2 e 3/4 utilizam as forças internas médias mínimas do respetivo agrupamento. A força de corte n-xy é calculada a partir das forças na direção normal; por isso, já é apresentada como "força de corte diluída" para as combinações 1/2 e 3/4.

Conclusão

Para um material com direções de rigidez e resistência acentuadas, tais como betão armado ou madeira laminada cruzada, a orientação das resistências é relevante para a seleção do agrupamento correto. Na combinação do grupo 1/2, as forças internas são suavizadas na direção longitudinal do elemento estrutural e no grupo 3/4, na direção transversal. Se o elemento estrutural estiver orientado na direção longitudinal, como mostra a Figura 4, é recomendada a suavização na direção longitudinal. No entanto, o tipo de aplicação da carga e a verificação determinante também são importantes aqui. Todos os agrupamentos podem ser utilizados para um material isotrópico, assim como para uma verificação da força de corte determinante.