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28 de fevereiro de 2019

FAQ 002536 PT

Paul Kieloch

Resultados

RFEM

RSTAB

Por que não há tensões na superfície superior ou inferior de uma barra submetida à temperatura (aquecimento na parte superior) se a barra não está embutida? Ou por que uma barra curvada para cima (devido ao aquecimento no lado superior) tem uma tensão de tração na superfície inferior quando a barra é embutida? Isto teria de ser uma tensão de compressão na superfície inferior.

Resposta

O tópico pode ser facilmente ilustrado numa viga de uma só extensão. Três sistemas são descritos abaixo. Esses modelos são documentados no arquivo anexado.

Sistema 1

Estrutura determinada estaticamente (sem fundação), dT = 80 ° na superfície

A barra curva para cima, mas está livre de tensão per se.

Sistema 2a

Como o sistema 1, mas com uma fundação elástica de barra adicional. A fundação elástica da barra é introduzida sem possível falha (não-linearidade).

Se pode ver as tensões sigma_x da barra para o sistema estrutural 2a, verá a compressão no lado superior da barra e a barra de tração na superfície inferior da barra (ver Figura 01).

Devido à curvatura da barra e à fundação elástica da barra fornecida, é criada uma força de contacto pz que deve impedir a curvatura da barra para cima (ver Figura 02).

Essas forças de contato pz (Figura 02) são causadas pela curvatura do membro devido à temperatura e a fundação da barra imposta. As forças de contato exibidas podem ser substituídas por uma carga de barra oposta à curvatura. Isto é mostrado no sistema 2b no ficheiro de exemplo.

Sistema 2b

Remove a fundação de barra e insere a carga de barra variável na direção Z.

A comparação dos resultados (por exemplo, as deformações uz) para os dois sistemas 2a e 2b resulta em resultados equivalentes (ver Figura 03). 

Além disso, pode ver as tensões sigma_x para os dois sistemas 2a e 2b. Eles também são equivalentes (ver Figura 04).

O sistema 3 foi introduzido apenas para documentar as tensões devido à diferença de temperatura num sistema estaticamente determinado (sem fundação).

Os resultados documentados no exemplo de "vigas de vão único" também podem ser aplicadas a superfícies com fundações elásticas.

Palavras-chave

Temperatura tensões tensão áreas vigas

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