Comprimentos efetivos

Para verificações de flambagem e encurvadura lateral por flexão utilizando o método da barra substituta, por exemplo, de acordo com 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 falha de estabilidade.

Se um comprimento de flambagem é atribuído a uma barra ou conjunto de barras, os ajustes e comprimentos de flambagem correspondentes serão considerados na verificação de estabilidade do objeto. Caso nenhum comprimento de flambagem seja definido e a verificação de estabilidade esteja ativada, um aviso será exibido como resultado na tabela Erros & Avisos.

Base

Na aba Base, é necessário fazer definições fundamentais. Os fatores de comprimento de flambagem e os apoios nodais podem, então, ser definidos na aba Apoios nodais e comprimentos de flambagem. As opções de entrada são ajustadas para a norma que está armazenada nos dados básicos do modelo.

Caixa de diálogo "Novos comprimentos efetivos"

Considerar comprimentos de flambagem

Usando as caixas de seleção, determine quais formas de falha de estabilidade devem ser verificadas para a barra ou conjunto de barras. Sob compressão, a flambagem por flexão em torno do eixo forte ou fraco, bem como a encurvadura lateral por torção, podem ser determinantes. Para seções assimétricas sob compressão, a encurvadura lateral por flexão será adicionalmente investigada como uma combinação entre flambagem por flexão e torção. A opção 'Encurvadura lateral por flexão' ativa a verificação para encurvadura lateral por flexão sob carga de flexão.

Método de determinação do momento crítico ideal

Dependendo da norma, existem diferentes maneiras de determinar o momento crítico de encurvadura lateral por flexão M_cr (momento de bifurcação). O método de autovalor é o padrão. Se desejar definir o valor manualmente, ative a opção 'Personalizado'. Algumas normas oferecem possibilidades adicionais de escolha. Por exemplo, para dimensionamento segundo a AISC 360, o momento crítico ideal pode ser determinado de acordo com o Capítulo F.

Eixos de flambagem

Normalmente, o comportamento de flambagem deve ser investigado em torno dos 'eixos principais y/u e z/v'. No entanto, para seções assimétricas, pode ser necessário considerar também a flambagem por flexão em torno dos 'eixos de seção transversal y e z'. Este caso especial é relevante, por exemplo, para verificações de perfis de ângulo em mastros de grade.

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

Tipo de barra

Normas como a GB 50017 [2] distinguem tipos de estrutura diferentes nas verificações de estabilidade. Aqui, você pode classificar a barra neste campo como uma cantiléver ou uma viga com apoio em ambos os lados.

Tipo de fator de comprimento de flambagem

As normas americanas de dimensionamento distinguem entre valores teóricos e recomendados para fatores de comprimento de flambagem. Os fatores de comprimento de flambagem que podem ser definidos como modelo para barras engastadas unilateralmente, por exemplo, são ajustados conforme a seleção.

Opções

A caixa de seleção 'Importar da análise de estabilidade' permite definir fatores de comprimento de flambagem com base em modos de flambagem. As entradas correspondentes podem ser feitas na aba Importar da análise de estabilidade adicional.

Apoios nodais e comprimentos de flambagem

Definir apoios de nó e comprimentos efetivos

Apoios nodais

Os apoios nodais na barra ou conjunto de barras definem as condições de contorno para a verificação de encurvadura lateral por flexão. Além disso, os apoios nodais são usados para a divisão da barra ou do conjunto de barras em segmentos.

Na coluna 'Tipo de apoio', você pode selecionar variantes típicas de uma lista. Alternativamente, ative (apoio fixo) ou desative (sem apoio) as caixas de seleção nas células das colunas individuais.

Seleção do tipo de restrição

Além do apoio fixo ou solto, constantes de mola também são possíveis para algumas direções. Use o menu de contexto da célula para isso. A rigidez da mola pode ser especificada na seção Apoios nodais - Dados adicionais.

Seleção da mola de apoio

Nós intermediários

As condições de apoio podem ser definidas não apenas no início e fim do objeto, mas também em nós intermediários. Nodos padrão entre as barras de um conjunto de barras, bem como nós ao longo das barras, são considerados como nós intermediários (veja o capítulo Nós do manual do RFEM). Após a inserção, os números são especificados na coluna 'Nós'.

A definição de nós intermediários não é feita com base nos números dos nós, mas na ordem ao longo da barra: .1 designa o primeiro nó intermediário a partir do início da barra, .2 o segundo nó intermediário, e assim por diante. Se uma barra à qual o comprimento de flambagem é atribuído tiver mais ou menos nós intermediários no modelo do que aqui especificado, a consideração começa desde o início da barra. Entradas ou nós excedentes são ignorados.

Para inserir nós intermediários manualmente, marque a caixa de seleção 'Nós intermediários'. Com o botão , você pode adicionar novos nós intermediários. Para excluir um nó intermediário, selecione a linha e clique no botão . O menu de contexto da tabela também oferece opções para editar linhas.

Alternativamente, use o botão para importar os nós intermediários de um objeto do modelo. Selecione a barra ou conjunto de barras na janela de trabalho. O número de nós intermediários será então importado para a tabela.

Se o comprimento de flambagem for atribuído a uma barra ou conjunto de barras, você pode usar o botão para verificar a atribuição dos nós. Depois de selecionar um nó na janela de trabalho, a linha do apoio intermediário correspondente é selecionada na tabela (se definido).

Fatores de comprimento de flambagem

A tabela 'Fatores de comprimento de flambagem' está alinhada com o número de apoios nodais. Se não houver nós intermediários definidos, apenas um 'segmento' existirá. Você pode ajustar o comprimento de flambagem deste segmento às condições de contorno reduzindo ou aumentando os fatores de comprimento de flambagem para as diferentes formas de falha.

Os suportes através de apoios nos nós intermediários dividem a barra ou conjunto de barras em segmentos para os diferentes casos de falha:

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

A seta em uma coluna simboliza um fator de comprimento de flambagem através de segmentos. Isto ocorre se não houver suporte intermediário na tabela 'Apoios nodais'.

Você pode ajustar o fator de comprimento de flambagem e, portanto, o comprimento de flambagem de um segmento inserindo diretamente o fator ou escolhendo um dos casos predefinidos na lista do menu de contexto da célula.

Selecionar fator de comprimento efetivo

O comprimento de flambagem usado para a verificação de uma forma de falha em um ponto do segmento resulta da multiplicação do comprimento do segmento pelo fator de comprimento de flambagem correspondente.

Você pode também especificar diretamente os comprimentos de flambagem. Para isso, marque a caixa de seleção 'Valores absolutos'. Os cabeçalhos das colunas são então alterados para unidades de comprimento.

Na verificação de encurvadura lateral por flexão com o solucionador de autovalor, cada segmento do objeto é considerado com suas respectivas suportes. O programa determina o momento crítico de encurvadura lateral por flexão M_cr em um modelo de barra substituto interno com quatro graus de liberdade (φ_x, φ_z, u_y, ω) e com os apoios nodais definidos. Se você selecionou a entrada personalizada para M_cr na aba Base, poderá definir manualmente o momento crítico de encurvadura lateral por flexão para cada segmento. Este valor será usado então para todos os pontos de verificação dentro do segmento.

Apoios nodais - Dados adicionais

Esta seção é exibida quando uma mola é definida como apoio nodal ou quando há um suporte lateral em y/u sem fixação rígida em torno do eixo x. Aqui você pode definir os parâmetros em detalhes.

Definir rigidez de mola e excentricidade

Especifique os valores das 'molas' que estão presentes para o suporte lateral ou a torção em torno dos eixos apoiados. Você também pode definir rigidezes para molas de torção.

A 'excentricidade' refere-se ao suporte lateral em y/u. Dependendo da localização da flange comprimida, ela pode ter um efeito estabilizador ou desestabilizador na encurvadura lateral por flexão. A lista oferece suporte na flange superior ou inferior, assim como a possibilidade de definição manual.

As rigidezes das molas e excentricidades são consideradas na determinação do momento crítico de encurvadura lateral por flexão com o método de autovalor.

Importar da análise de estabilidade

A aba Importar da análise de estabilidade é exibida quando a caixa de seleção correspondente está ativada na aba Base. Aqui você pode selecionar os modos de flambagem e as barras cujos fatores de comprimento de flambagem k_y/u ou k_z/v devem ser ajustados.

Importação do comprimento de encurvadura da análise de estabilidade

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

Especifique de quais casos de carga da análise de estabilidade os comprimentos de flambagem devem ser importados. Você pode selecionar o modo de autovalor de um caso de carga específico para cada eixo principal.

Os modos de autovalor são propriedades de um caso de carga ou combinação de carga. Primeiro, selecione na lista 'Caso de carga/Combinação de carga' qual situação de carga é determinante para o modo de flambagem. A lista contém apenas casos de carga e combinações de carga para as quais uma análise de estabilidade foi realizada.

No próximo passo, defina o 'Modo Nº' determinante. A lista de modos de autovalor está disponível para todos os casos de carga e combinações calculados.

Seleção da forma própria

Com o botão , você pode visualizar os modos de autovalor na janela gráfica do programa principal.

Depois, selecione o 'Nº da barra' na lista. Com o botão , você pode também determinar graficamente a barra na janela de trabalho.

Fatores de comprimento de flambagem

Na tabela, são fornecidos os fatores de comprimento de flambagem que foram importados da análise de estabilidade para os dois eixos principais. Se desejar ajustar manualmente algum valor, ative a caixa de seleção 'Personalizado' na seção 'Em torno do eixo' acima. Isso tornará o campo de entrada acessível.

Os fatores de comprimento de flambagem exibidos aqui são importados para a aba Apoios nodais e comprimentos de flambagem. Lá, eles não são mais editáveis.

Com a opção 'Valores absolutos', você pode também importar os comprimentos de flambagem L_cr,y/v e L_cr,z/v das barras a partir dos resultados da análise de estabilidade. Esta opção pode, por exemplo, ser utilizada quando o comprimento de flambagem para um conjunto de barras deve ser definido a partir de uma barra dentro deste conjunto.