Determinação de uma bilinearização para a curva de compressão (método N2)

Artigo técnico sobre o tema análise estrutural e utilização do software Dlubal

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Para poder realizar um cálculo de deslocamento, é necessário transformar a curva de capacidade determinada numa forma simplificada. O chamado método N2 é descrito no Eurocódigo EN 1998. Este artigo deve ajudar a explicar o que significa uma bilinearização de acordo com o método N2.

Existem vários métodos para simplificar a curva de push-over. Os quais, no entanto, geralmente são sempre realizados através de uma análise de equivalência energética. As proporções de área são comparadas entre si.

Neste artigo, é selecionado um pórtico de duas ligações com vários pisos e aplicadas articulações plásticas. Desta forma, é possível calcular uma curva de capacidade com o ADD-ON estrutural estabilidade.

Neste caso específico, é necessário determinar a rigidez inicial do sistema idealizado ao calcular a relação elástico-plástica idealizada da força-deslocamento, de modo que as áreas sob a curva real e a idealizada da força-deslocamento sejam iguais.

De acordo com o método N 2 , a idealização é iniciada com um ramo linear e depois muda para um ramo horizontal constante. Isto representa o comportamento plástico ideal da estrutura.

Esta simplificação tem de ser feita para poder aplicar posteriormente a verificação para o procedimento de push-over. Com base nesta suposição, resulta o deslocamento de fluxo do oscilador de massa única idealizado.

Para poder comparar as superfícies, é necessário copiar a curva de capacidade do programa para o Excel. Assim, obtém os dados para os intervalos de carga ou o corte e a deformação para cada intervalo de carga em forma de tabela.

O passo seguinte é determinar a deformação máxima e o corte horizontal associado. Isto é quase constante nas iterações finais uma vez que a carga máxima é atingida. A deformação para isso aumenta em cada iteração subsequente. Portanto, deve-se escolher um passo em que a alteração na deformação não é tão alta, para que se tenha segurança suficiente e a rotura ainda esteja no início do intervalo plástico. O par de valores aqui determinado é agora o valor inicial para a bilinearização da curva de capacidade.

Tendo em consideração o primeiro ponto, pode agora definir uma linha reta horizontal que representa a parte superior da bilinearização.

O ramo linear crescente no início do diagrama também é representado por uma linha reta com uma ascensão diferente de zero. A inclinação desta linha recta é variável desde que as áreas fechadas sejam iguais. Numa tabela do Excel, isso pode ser feito através de uma determinação iterativa aumentando os intervalos de carga. No final, olha para a iteração na qual as duas áreas de superfície são aproximadamente do mesmo tamanho. Pode ler dy * diretamente na tabela e prosseguir com a verificação.

Com base neste cálculo, que é apenas descrito num gráfico no Eurocódigo, pode ver claramente que é necessário um determinado esforço para criar a bilinearização. Isto serve apenas para ilustrar o tempo necessário. Uma vez que todos os programas que implementaram a análise de push-over geralmente o fazem de forma totalmente automática e não tem de se preocupar com eles em detalhes.

O vídeo descreve como transferir os resultados de cálculos com o RFEM ou o RSTAB para a ferramenta Excel.

Palavras-chave

Push Over

Referência

[1]   Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance - Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings; EN 1998‑1:2004/A1:2013

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