Opções de Modelagem para Transversais Compostos

Artigo técnico

Estrutura

O feixe composto é suportado como feixe de extensão única com um comprimento de 15 m. Na realidade, o compósito é criado usando conectores de cisalhamento com ponta de cabeça que são soldados a cada 1,25 m. O peso próprio é assumido como carga (Figura 01).

Figura 01 - Estrutura

Opção 1: Composto usando nós comuns por excentricidade do membro

Ambos os elementos de seção transversal são modelados como (2 ⋅) elementos de membro de 12 ⋅ 1,25 m de comprimento (feixe do tipo de membro). Como ambas as seções cruzadas estão inicialmente localizadas na mesma linha, a função 'Permitir membros duplos' em 'Editar' deve ser ativada para que possam ser consideradas separadamente, mas ainda sejam suportadas no mesmo nó final. A excentricidade do membro correspondente deve ser atribuída a todos os elementos de 2 a 12 membros, de modo que a borda superior da seção de aço seja igual à borda inferior da seção transversal do concreto (Figura 02).

Figura 02 - Opção 1: Composite usando nós comuns por excentricidade do membro

Desta forma, os doze elementos compostos individuais são conectados uns aos outros em seus respectivos membros inicial e final do membro.

Opção 2: composto usando elementos rígidos

A mesma modelagem ocorre aqui para os elementos como para a Opção 1, com a diferença de que nenhuma excentricidade é atribuída às seções cruzadas, mas ambas as seções transversais de membros estão em duas linhas separadas. Para criar doze elementos compostos do total de 24 elementos membros, as seções transversais individuais são conectadas entre si por membros rígidos. Em ambos os suportes, o membro rígido é dividido em dois membros cada, de modo que os suportes nodais estejam localizados na junção composta, como na Opção 1. O suporte é realizado com membros rígidos (Figura 03).

Figura 03 - Opção 2: Composto Usando Elementos Rígidos

Os membros rígidos conectam as seções transversais completas da mesma maneira que uma excentricidade. Esta opção oferece a possibilidade de modificar as rigidezes dos membros rígidos de forma similar aos conectores de cisalhamento de ponta existentes nas suas extremidades ou mesmo substituí-los por outros tipos de membros. Além disso, existe a possibilidade de ver as forças internas dos acoplamentos (membros rígidos). Portanto, é necessário ativar a opção 'Results on Couplings' no navegador Display em 'Results' → 'Deformation' → 'Members' (Figura 04).

Figura 04 - Ativando "Resultados em Acoplamentos"

Opção 3: composto por tipo de membro 'Rib'

Esta opção é baseada em uma modelagem completamente diferente. A seção transversal do concreto é modelada como uma superfície, a seção transversal de aço como uma nervura. A excentricidade da nervura pode ser definida dentro da caixa de diálogo 'Edit Rib' no lado + z da superfície. Para obter a mesma situação de suporte que na Opção 1 e Opção 2, a superfície (e, portanto, também automaticamente a nervura) pode ser conectada em ambos os lados ao suporte com o membro rígido, do seu eixo central ao seu lado + z. Além disso, para obter forças internas para a seção transversal completa, a opção 'Sobre a adição de componentes de superfície' deve ser ativada no navegador Exibir → 'Resultados' → 'Membros' → 'Contribuições - Contribuição efetiva na superfície / Membro' ). Encontre mais informações sobre o reforço de tipo de membro nas Perguntas frequentes correspondentes .

Resumo

Enquanto as duas primeiras opções são um tipo de modelo de estrutura e, assim, os momentos de flexão estão saltando favoravelmente devido aos acoplamentos, a terceira opção representa uma seção transversal composta ideal. Devido às forças internas integradas sobre a superfície do concreto, as forças internas têm um tamanho diferente das duas primeiras opções e devem ser avaliadas de maneira diferente (Figuras 05 e 06).

Figura 05 - Opção 1 e Opção 2: exibição de momentos de flexão M y em viga de aço

Figura 06 - Opção 3: Exibição de Momentos de Flexão M y na Seção Transversal Composta

No entanto, uma comparação da deflexão revela que todas as três opções podem ser usadas para modelagem (Figura 07).

Figura 07 - Deflexão de todas as três opções

Além disso, no que diz respeito ao efeito de cisalhamento entre o corte transversal do concreto e o perfil transversal do aço, pode-se afirmar que os resultados são comparáveis. A força de cisalhamento longitudinal V L é exibida ao ativar a força interna V L em 'Diagrama de Resultados' (clique com o botão direito na nervura) (Figura 08).

Figura 08 - Mostrador da Força de Corte Longitudinal V L

Isso se compara à força de cisalhamento dos membros rígidos da Opção 2 (Figura 09).

Figura 09 - Força de cisalhamento do primeiro membro rígido do suporte

Forças internas
e desvios
em comparação

Opção 1

opção 2

Opção 3
M y [kNm] 32,64 32,64 240,50
u [mm] 20,10 20,10 20,40
V L [kN] 132,30 132,30 128,30

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