Comprimentos efetivos

Para verificações de flambagem e encurvadura lateral com torção segundo o método da barra equivalente, por exemplo, conforme a EN 1993-1-1 [1] 6.3.1 até 6.3.3, é necessário definir comprimentos de flambagem, para que o programa possa determinar a carga crítica para a instabilidade.

Se a um elemento ou conjunto de elementos for atribuído um comprimento de flambagem, as configurações correspondentes e os comprimentos de flambagem são considerados no dimensionamento da estabilidade do objeto. Caso não seja definido nenhum comprimento de flambagem, mas a verificação de estabilidade estiver ativada, será emitido um aviso na tabela Fehler & Warnungen como resultado.

Base

No separador Base devem ser feitas as definições fundamentais. Os coeficientes de comprimento de flambagem e os apoios nodais podem então ser definidos no separador Knotenlager und Knicklängen. As opções de introdução estão adaptadas à Norma, que está armazenada nos dados básicos do modelo.

Caixa de diálogo "Novos comprimentos efetivos"

Considerar comprimentos de flambagem

Defina, com base nos campos de seleção, quais formas de instabilidade devem ser verificadas para o elemento ou conjunto de elementos. Sob compressão, podem tornar-se determinantes a flambagem por flexão em torno do eixo forte ou fraco, bem como a flambagem por torção. Em secções assimétricas com compressão, também é investigada a encurvadura lateral com torção sob compressão pura, como combinação entre flambagem por flexão e flambagem por torção. A opção 'Encurvadura lateral com torção' ativa a verificação dessa instabilidade sob solicitação de flexão.

Tipo de determinação do momento crítico ideal

Consoante a norma, estão disponíveis várias opções para determinar o momento crítico ideal de encurvadura lateral com torção M_cr (momento de bifurcação). O método dos autovalores está predefinido. Se pretender definir o valor manualmente, ative a opção 'Definido pelo utilizador'. Para algumas normas existem ainda outras opções de seleção. Assim, por exemplo, no dimensionamento segundo a AISC 360, o momento crítico ideal pode ser determinado de acordo com o capítulo F.

Eixos de flambagem

Em geral, o comportamento de flambagem deve ser analisado em torno dos 'eixos principais da secção y/u e z/v'. No entanto, para secções assimétricas, pode ser necessário considerar, além dos eixos u e v, também a flambagem por flexão em torno dos 'eixos da secção y e z'. Este caso especial é relevante, por exemplo, para verificações de perfis em L em mastros reticulados.

Eixos principais u/v e eixos de entrada y/z do ângulo

Tipo de elemento

Normas como a GB 50017 [2] distinguem, na verificação da estabilidade, entre diferentes tipos estruturais. Para esse efeito, pode classificar o elemento nesta secção como um console ou como uma viga biapoiada.

Tipo de coeficiente de comprimento de flambagem

As normas de dimensionamento americanas distinguem entre valores teóricos e recomendados para os coeficientes de comprimento de flambagem. Os coeficientes de comprimento de flambagem definíveis como modelo para, por exemplo, elementos em balanço, são ajustados em conformidade com a seleção.

Opções

Com o campo de seleção 'Importar da análise de estabilidade' existe a possibilidade de adotar coeficientes de comprimento de flambagem com base em formas de flambagem. As introduções correspondentes podem ser efetuadas no separador adicional Importar da análise de estabilidade.

Apoios nodais e comprimentos de flambagem

Definir apoios de nó e comprimentos efetivos

Apoios nodais

Os apoios nodais no elemento ou conjunto de elementos definem as condições de contorno para a verificação da encurvadura lateral com torção. Além disso, os apoios nodais são utilizados para a subdivisão do elemento ou conjunto de elementos em segmentos.

Para definir os apoios, pode selecionar variantes típicas numa lista na coluna 'Tipo de apoio'. Em alternativa, ative ou desative os campos de seleção nas células das diferentes colunas (apoio fixo ou sem apoio).

Seleção do tipo de restrição

Para além de um apoio fixo ou livre, também são possíveis rigidezes de mola para algumas direções. Para tal, utilize o menu de contexto da célula. A rigidez da mola pode ser introduzida na secção Apoios nodais - Dados adicionais.

Selecionar mola

Nós intermédios

Pode definir as condições de apoio não só no início e no fim do objeto, mas também em nós intermédios. Como nós intermédios, são considerados nós padrão entre os elementos de um conjunto de elementos, bem como nós sobre elementos (ver capítulo Nós do manual do RFEM). Após a inserção, os números são indicados na coluna 'Nó'.

A definição dos nós intermédios não é feita com base em números de nó, mas sim pela ordem ao longo do elemento: .1 designa o primeiro nó intermédio a partir do início do elemento, .2 o segundo nó intermédio, e assim por diante. Se um elemento ao qual foi atribuído o comprimento de flambagem tiver no modelo mais ou menos nós intermédios do que os aqui indicados, a consideração é feita a partir do início do elemento. Introduções ou nós em excesso são ignorados.

Para inserir manualmente um nó intermédio, assinale o campo de seleção 'Nó intermédio'. Com o botão pode então adicionar novos nós intermédios. Para eliminar novamente um nó intermédio, selecione a linha e clique no botão . O menu de contexto da tabela também oferece opções para editar linhas.

Em alternativa, utilize o botão para importar os nós intermédios de um objeto a partir do modelo. Selecione o elemento ou conjunto de elementos na janela de trabalho. O número de nós intermédios é então transferido para a tabela.

Se o comprimento de flambagem estiver atribuído a um elemento ou conjunto de elementos, pode utilizar o botão para verificar a atribuição dos nós. Depois de selecionar um nó na janela de trabalho, a linha do apoio intermédio correspondente é selecionada na tabela (se estiver definida).

Coeficientes de comprimento de flambagem

A tabela 'Coeficientes de comprimento de flambagem' está adaptada ao número de apoios nodais. Se não forem definidos nós intermédios, existe apenas um chamado 'segmento'. Pode ajustar o comprimento de flambagem desse segmento às condições de contorno, reduzindo ou aumentando os coeficientes de comprimento de flambagem para as diferentes formas de rotura.

Os apoios por meio de apoios em nós intermédios subdividem o elemento ou conjunto de elementos em segmentos para os diferentes casos de instabilidade:

• Um apoio em z/v divide o comprimento para flambagem em torno do eixo principal forte com o coeficiente k_y/u.
• Um apoio em y/u divide o comprimento para flambagem em torno do eixo principal fraco com o coeficiente k_z/v.
• Um engastamento em x divide o comprimento para flambagem por torção com o coeficiente k_T.

A seta numa coluna simboliza um coeficiente de comprimento de flambagem que atravessa vários segmentos. Isto ocorre quando não existe apoio intermédio na tabela 'Apoios nodais'.

Pode ajustar o coeficiente de comprimento de flambagem e, assim, o comprimento de flambagem de um segmento, introduzindo diretamente o coeficiente ou selecionando um dos casos predefinidos na lista do menu de contexto da célula.

Selecionar fator de comprimento efetivo

O comprimento de flambagem utilizado para a verificação de uma forma de rotura num ponto do segmento resulta da multiplicação do comprimento do segmento pelo respetivo coeficiente de comprimento de flambagem.

Também pode indicar diretamente os comprimentos de flambagem. Para tal, assinale o campo de seleção 'Valores absolutos'. As designações das colunas passam então para unidades de comprimento.

Na verificação da encurvadura lateral com torção com o solucionador de autovalores, cada segmento do objeto é considerado com os apoios correspondentes. O programa determina o momento crítico ideal de encurvadura lateral com torção M_cr num modelo interno de barra equivalente com quatro graus de liberdade (φ_x, φ_z, u_y, ω) e os apoios nodais definidos. Se, no separador Basis tiver selecionado a introdução personalizada para M_cr, pode definir manualmente o momento crítico de encurvadura lateral com torção para cada segmento. Esse valor é então utilizado para todos os pontos de verificação dentro do segmento.

Apoios nodais - Dados adicionais

Esta secção é apresentada quando foi definida uma mola como apoio nodal ou existe um apoio lateral em y/u sem engastamento rígido em x. Aqui pode definir os parâmetros em detalhe.

Definir rigidez de mola e excentricidade

Indique os valores característicos das 'molas' que existem para o apoio lateral ou para a rotação em torno dos eixos apoiados. Também pode definir rigidezes para molas de empenamento.

A 'excentricidade' refere-se ao apoio lateral em y/u. Dependendo da posição da mesa comprimida, pode ter um efeito estabilizador ou desestabilizador na encurvadura lateral com torção. A lista oferece um apoio na mesa superior ou inferior, bem como a possibilidade de definição manual.

As rigidezes das molas e as excentricidades são consideradas em conformidade na determinação do momento crítico ideal de encurvadura lateral com torção pelo método dos autovalores.

Importar da análise de estabilidade

O separador Importar da análise de estabilidade é apresentado quando, no separador Base, o respetivo campo de seleção está ativado. Aqui pode selecionar as formas de flambagem e os elementos dos quais devem ser adotados os coeficientes de comprimento de flambagem k_y/u ou k_z/v.

Importação do comprimento de encurvadura da análise de estabilidade

Em torno do eixo y/u / Em torno do eixo z/v

Indique de quais casos de carga da análise de estabilidade devem ser importados os comprimentos de flambagem. Para cada eixo principal, pode definir o modo próprio de um caso de carga específico.

Os modos próprios são propriedades de um caso de carga ou de uma combinação de cargas. Primeiro, selecione na lista 'Caso de carga/Combinação de cargas' qual a situação de carga determinante para a forma de flambagem. A lista contém apenas casos de carga e combinações de cargas para os quais foi indicada uma análise de estabilidade.

No passo seguinte, defina a 'Forma n.º' determinante. A lista de modos próprios está disponível para todos os casos de carga e combinações de cargas calculados.

Seleção da forma própria

Com o botão pode apresentar os modos próprios na janela gráfica do programa principal.

Depois, selecione o 'N.º do elemento' na lista. Com o botão também pode determinar graficamente o elemento na janela de trabalho.

Coeficientes de comprimento de flambagem

Na tabela são indicados os coeficientes de comprimento de flambagem importados da análise de estabilidade para os dois eixos principais. Se pretender ajustar manualmente um valor, ative em cima, na secção 'Em torno do eixo', o campo de seleção 'Definido pelo utilizador'. Assim, o campo de introdução fica acessível.

Os coeficientes de comprimento de flambagem apresentados aqui são transferidos para o separador Knotenlager und Knicklängen. Lá já não são editáveis.

Com a opção 'Valores absolutos' também pode importar os comprimentos de flambagem L_cr,y/v e L_cr,z/v dos elementos a partir dos resultados da análise de estabilidade. Esta opção pode ser utilizada, por exemplo, quando o comprimento de flambagem de um conjunto de elementos deve ser adotado a partir de um elemento nele contido.