Comprimentos efetivos

Para verificações de estabilidade segundo o método da barra equivalente, por exemplo, de acordo com a EN 1995-1-1 [1] 6.3, é necessário definir comprimentos de flambagem (ou comprimentos de encurvadura por torção) para que o programa possa determinar a carga crítica para a instabilidade.

Se um comprimento de flambagem estiver atribuído a uma barra ou a um conjunto de barras, as definições correspondentes e os comprimentos de flambagem são considerados no dimensionamento de estabilidade do objeto. Se nenhum comprimento de flambagem estiver definido, mas a verificação de estabilidade estiver ativada, é apresentada uma advertência como resultado na tabela Erros & Avisos.

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 Apoios nodais e comprimentos de flambagem. As possibilidades de introdução estão adaptadas à norma que está definida nos dados base do modelo.

Diálogo 'Novos comprimentos de flambagem'

Tipo de determinação

Considerar comprimentos de flambagem

Defina através das caixas de seleção quais as formas de instabilidade que devem ser verificadas para a barra ou conjunto de barras. Sob esforço de compressão, a flambagem por flexão em torno do eixo forte ou fraco pode tornar-se decisiva. A opção 'Flambagem lateral com torção' ativa a verificação da flambagem lateral com torção sob solicitação de flexão.

Tipo de determinação do momento crítico de encurvadura ideal

Consoante a norma, estão disponíveis várias possibilidades para determinar o momento crítico de encurvadura ideal M_cr ou a tensão crítica de flexão. O método analítico para secções retangulares está predefinido. Se pretender definir o valor manualmente, ative a opção 'Definido pelo utilizador'. Pode então definir M_cr no separador Apoios nodais e comprimentos de flambagem nos coeficientes de comprimento de flambagem.

Tipo de coeficiente de comprimento de flambagem

As normas de dimensionamento americanas distinguem entre valores teóricos e recomendados para fatores de comprimento de flambagem. Os fatores de comprimento de flambagem definíveis como modelo, por exemplo para barras engastadas num extremo, são ajustados de acordo com a seleção.

Tipo de barra

Na verificação de estabilidade segundo normas como a CSA O86 [2], o tipo estrutural desempenha um papel. Nesta secção, pode categorizar a barra como viga biapoiada ou consola.

Opções

Com a caixa de seleção Importar da análise de estabilidade, existe a possibilidade de adotar coeficientes de comprimento de flambagem com base em formas de flambagem. As respetivas introduções podem então ser efetuadas no separador Importar da análise de estabilidade.

Se, para o dimensionamento ao fogo, forem relevantes outros comprimentos de barra equivalente do que para o dimensionamento a frio, assinale a caixa de seleção Diferentes comprimentos de flambagem para o dimensionamento ao fogo. Pode definir as condições de contorno no separador adicional Apoios nodais e comprimentos de flambagem - Dimensionamento ao fogo.

Fatores

Em normas como a CSA O86 [2] ou a NBR 7190 [3], podem ser definidos, numa secção adicional, coeficientes de adaptação com os quais, por exemplo, é considerada a distribuição de momentos na determinação dos comprimentos de flambagem.

Apoios nodais e comprimentos de flambagem

Definição de apoios nodais e comprimentos efetivos

Apoios nodais

Os apoios nodais na barra ou no conjunto de barras definem as condições de contorno para a verificação da flambagem lateral com torção (apenas com Tipo de determinação 'Método dos autovalores'). Além disso, os apoios nodais são utilizados para subdividir a barra ou o conjunto de barras em segmentos.

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

Seleção do tipo de restrição

Além de um apoio fixo ou móvel, também são possíveis rigidezes de molas para as direções relevantes. Utilize para isso o menu de contexto da célula. Pode introduzir a rigidez da mola na secção Apoios nodais - Dados adicionais.

Seleção da mola de apoio

Nós intermédios

Pode definir as condições de apoio no início, no fim e em nós intermédios. São considerados como nós intermédios os nós padrão entre barras de um conjunto de barras e os 'nós nas barras' (ver capítulo Nós no manual do RFEM).

A definição dos nós intermédios não é efetuada com base em números de nó, mas sim pela ordem na barra: .1 designa o primeiro nó intermédio a partir do início da barra, .2 o segundo, etc. Se uma barra à qual este comprimento de flambagem foi atribuído tiver mais ou menos nós intermédios, a consideração é feita a partir do início da barra e entradas ou nós excedentes são ignorados.

O botão insere um novo nó intermédio acima da linha selecionada. Para eliminar novamente um nó intermédio, selecione a linha e clique depois no botão . O menu de contexto da tabela também oferece possibilidades para editar linhas.

Com o botão esquerdo , uma barra ou um conjunto de barras pode ser selecionado no modelo e o número de nós intermédios nesse conjunto de barras é automaticamente transferido para a tabela. Se o comprimento de flambagem já estiver atribuído a uma barra ou conjunto de barras, pode ser selecionado um nó com o botão direito . Na tabela de apoios nodais, a linha do apoio intermédio correspondente é automaticamente selecionada (se existente).

Coeficientes de comprimento de flambagem

A tabela 'Coeficientes de comprimento de flambagem' está adaptada ao número de apoios nodais. Se não existirem nós intermédios definidos, existe apenas um 'segmento'. Pode ajustar os coeficientes de comprimento de flambagem deste segmento às condições de contorno, prolongando ou reduzindo o comprimento de flambagem para as diferentes formas de ruína através de coeficientes.

Os apoios em nós intermédios subdividem a barra ou o conjunto de barras em vários segmentos para os diferentes casos de ruína:

• apoio 'em z/v' subdivide o comprimento para flambagem em torno do eixo principal forte com o coeficiente k_y/u
• apoio 'em y/u' subdivide o comprimento para flambagem em torno do eixo principal fraco com o coeficiente k_z/v e o comprimento de encurvadura por torção com o coeficiente k_LT
• engastamento 'em x' subdivide o comprimento de encurvadura por torção com o coeficiente k_LT

A designação dos coeficientes pode variar consoante a norma de dimensionamento selecionada.

Uma seta simboliza um coeficiente de comprimento de flambagem que abrange vários segmentos, quando não existe um apoio intermédio correspondente na tabela 'Apoios nodais'. Pode definir os coeficientes de comprimento de flambagem dos segmentos individuais nas linhas da tabela e, assim, ajustar os comprimentos de flambagem dos trechos. Para casos típicos, pode utilizar os valores predefinidos no menu de contexto da célula.

Selecionar fator de comprimento efetivo

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

Também pode especificar valores absolutos para os comprimentos de flambagem. Note que estes valores são utilizados para todos os objetos atribuídos. Ao contrário da utilização dos coeficientes de comprimento de flambagem, não ocorre qualquer ajuste relativo ao comprimento real do segmento. Por isso, deve preferir a definição por coeficientes de comprimento de flambagem em vez da introdução de valores absolutos para o comprimento de flambagem.

Na verificação da flambagem lateral com torção através do solucionador de autovalores, é sempre considerada o comprimento total do objeto com os apoios correspondentes. O programa determina o momento crítico de flambagem 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 tiver selecionado a introdução personalizada de M_cr, pode introduzir um valor de M_cr para cada segmento. Este será utilizado para todos os pontos de verificação dentro do segmento.

Apoios nodais - Dados adicionais

Esta secção é apresentada quando, na linha selecionada, foi definido um apoio como mola 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

Introduza os valores característicos das molas que existem para o apoio lateral ou rotação em torno dos eixos apoiados. Pode também definir rigidezes para molas de empenamento.

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

Importar da análise de estabilidade

O separador Importar da análise de estabilidade é apresentado quando, no separador 'Base', a respetiva caixa de seleção está ativada. Aqui pode selecionar as formas de flambagem e as barras cujos coeficientes de comprimento de flambagem k_y/u ou k_z/v devem ser adotados.

Importação do comprimento de encurvadura da análise de estabilidade

Em torno do eixo

Indique de quais casos de carga da análise de estabilidade os comprimentos de flambagem devem ser importados. Pode definir para cada eixo principal a forma própria de um caso de carga específico.

As formas próprias 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 especificada uma análise de estabilidade.

No passo seguinte, defina a 'Forma nº' determinante. A lista de formas próprias está disponível para todos os casos de carga e combinações de carga calculados.

Seleção da forma própria

Com o botão pode representar as formas próprias na janela gráfica do programa principal.

Por fim, selecione o 'Nº da barra' na lista. Com o botão também pode determinar a barra graficamente 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 a caixa de seleção 'Definido pelo utilizador' na secção 'Em torno do eixo'. Isso tornará o campo de introdução acessível.

Os coeficientes de comprimento de flambagem aqui apresentados são transferidos para o separador Apoios nodais e comprimentos de flambagem e já não são editáveis lá. Com a opção 'Valores absolutos', também pode transferir 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 ser utilizada, por exemplo, se o comprimento de flambagem de um conjunto de barras deva ser adotado a partir de uma barra nele contida.

Apoios nodais e comprimentos de flambagem - Dimensionamento ao fogo

Este separador é apresentado quando tiver assinalado a opção Diferentes comprimentos de flambagem para o dimensionamento ao fogo no separador 'Base'.

Definição diferente de comprimentos efetivos em caso de incêndio

Aqui pode definir comprimentos de barra equivalente específicos para o dimensionamento ao fogo. A introdução é idêntica à do dimensionamento a frio (ver secção Apoios nodais e comprimentos de flambagem).