O registo Apoio de cálculo e flecha está disponível na caixa de diálogo de edição de uma barra ou de um conjunto de barras, se as propriedades de dimensionamento do objeto estiverem ativadas (ver imagem Ativar propriedades de dimensionamento de uma barra). Os apoios de cálculo têm essencialmente duas funções:
- Definição das condições de fronteira para a verificação "Compressão perpendicular à direção das fibras"
- Segmentação da barra ou do conjunto de barras para a verificação da flecha do dimensionamento de madeira
As especificações para a verificação da flecha de superfícies podem ser definidas no registo Flecha da caixa de diálogo de edição da superfície.
Barras
Apoio de cálculo
Como mencionado, os apoios de cálculo são necessários para a verificação "Compressão perpendicular à direção das fibras" no apoio. Pode definir parâmetros específicos para esta verificação no registo Compressão perpendicular à direção das fibras. Os apoios de cálculo também oferecem a possibilidade de segmentar barras e conjuntos de barras para a verificação da flecha.
Pode atribuir apoios de cálculo não apenas ao início e ao fim da barra, mas também a nós internos. Por isso, na tabela, os nós do tipo 'Nó na linha/barra', bem como os nós padrão entre barras de um conjunto de barras, estão automaticamente predefinidos.
Selecione um apoio de cálculo na lista ou crie um novo tipo com o botão
(ver imagem Novo apoio de cálculo). Com o botão
pode modificar o tipo selecionado, com o botão
pode selecionar um apoio de cálculo já atribuído no modelo.
A caixa de diálogo está adaptada à Norma. Se atribuiu um material de madeira à barra ou ao conjunto de barras, o tipo Madeira está predefinido. Caso contrário, selecione esta opção na lista.
Com as duas opções Ativo pode controlar para que direções (eixo z e/ou eixo y) existe um apoio de cálculo. Se a barra estiver, por exemplo, rodada 90°, pode desativar o 'Apoio no eixo z/z' e ativá-lo, em vez disso, para o eixo y.
Se não for realizada uma verificação "Compressão perpendicular à direção das fibras", mas o apoio de cálculo servir para a segmentação da barra ou do conjunto de barras para a verificação da flecha, desative a opção Apoio direto: Assim, não são necessários dados sobre a geometria e posição do apoio; o apoio serve apenas para a segmentação para a verificação de deformação. Em alternativa, também poderia selecionar o tipo de apoio de cálculo 'Geral', para o qual a tensão de compressão de apoio não é analisada.
O Comprimento do apoio está sempre relacionado com a viga real. É representado – a partir do sistema estático ou do nó – na figura da caixa de diálogo, metade no sentido positivo do eixo x da barra e metade no sentido negativo do eixo x.
Através da opção Apoio a partir da extremidade, o programa reconhece automaticamente se um apoio de cálculo recebe forças de compressão ou de tração. Consequentemente, a verificação "Compressão perpendicular à direção das fibras" é realizada apenas no caso de forças de compressão.
Se um apoio de cálculo atua num apoio intermédio, marque a caixa de verificação Apoio interior. Dependendo da norma de dimensionamento, esta especificação é incluída na determinação da área de apoio efetiva.
Com a opção Redução de força de corte, a verificação da força de corte no apoio é realizada com a força de corte determinante. A força de corte a uma certa distância da extremidade do apoio é considerada no dimensionamento. A distância depende da norma de dimensionamento. Isto pressupõe que a força atua no lado oposto do apoio, ou seja, geralmente no lado superior da viga.
Se as tensões de compressão transversal forem demasiado elevadas, estas podem ser absorvidas com reforços através de parafusos (apenas para EN 1995-1-1 e apoio direto). Para isso, marque a caixa de verificação Elementos de reforço. No registo Elementos de reforço pode então definir as propriedades dos parafusos de rosca completa.
Com a caixa de verificação Ativo para dimensionamento de resistência ao fogo pode controlar se a verificação da tensão de compressão de apoio também deve ser realizada para o caso de incêndio.
Se um apoio de cálculo não deve ser considerado para a segmentação, desative a opção Ativo para dimensionamento da flecha.
Verificação da flecha
Segmentos e comprimentos de referência
Na secção direita da caixa de diálogo do registo Apoio de cálculo e flecha são listados os segmentos que resultam da atribuição dos apoios de cálculo para as respetivas direções da verificação da flecha. Para cada ponto de verificação num segmento, o comprimento indicado Lc é utilizado como comprimento de referência para a determinação do valor limite.
Se pretender alterar os comprimentos de referência determinados automaticamente (por exemplo, porque o comprimento de referência de uma barra curva difere do comprimento do segmento), marque a caixa de verificação 'Comprimentos definidos pelo utilizador'. Os valores tornam-se então editáveis. No entanto, estes comprimentos definidos pelo utilizador não são ajustados automaticamente se modificar posteriormente o comprimento da barra no modelo.
Valores limite para vigas e vigas em consola
Os valores limite da flecha para vigas apoiadas em ambos os lados e vigas em consola são geridos nas Configurações de estado limite de utilização. O valor limite correspondente é aplicado a cada segmento durante a verificação, dependendo da disposição dos apoios de cálculo: Um segmento com apoios de cálculo em ambos os lados ou sem apoios de cálculo é considerado como tipo de segmento Viga, um segmento com um apoio de cálculo num dos lados como Viga em consola.
Direção de verificação
Defina com a 'Direção de verificação' quais os valores de resultado da flecha que devem ser verificados. Na lista estão disponíveis os eixos locais y e z, a flecha resultante, bem como os eixos auxiliares locais y' e z' para seleção. Os segmentos abaixo adaptam-se em conformidade.
Referência de deslocamento
Com as opções da lista 'Referência de deslocamento' pode influenciar os valores de flecha a verificar para a verificação:
- Sistema não deformado: Os valores de deformação locais uy e uz são adotados diretamente dos resultados.
- Extremidades de segmento deformadas: Os valores de flecha são reduzidos para a verificação pelos valores de deformação dos nós iniciais e finais, de modo a que apenas as flechas locais sejam verificadas.
Contraflecha
Pode considerar uma contraflecha para cada segmento durante a verificação e, assim, reduzir o valor da flecha. A contraflecha é aplicada como uma forma de onda única em segmentos de viga e como uma distribuição linear em segmentos de viga em consola. Insira a contraflecha wc,z ou wc,y como um valor positivo se estiver orientada contra o eixo local z ou y da barra, respetivamente. Para a verificação da direção resultante, é realizada uma conversão das componentes da contraflecha para a direção resultante.
Exemplo: Na imagem seguinte, não foi definido nenhum apoio de cálculo no nó intermédio n.º 50. Consequentemente, o programa reconhece apenas um segmento e o comprimento de referência corresponde ao comprimento da barra.
Se for definido um apoio de cálculo no nó intermédio, são reconhecidos dois segmentos. O comprimento de referência é ajustado em conformidade.
Se um segmento não deve ser verificado quanto à deformação, pode desativá-lo através da caixa de verificação:
Elementos de reforço
Este registo está disponível para um dimensionamento segundo a EN 1995-1-1, se tiver marcado a opção Elementos de reforço no registo 'Base'. Aqui pode definir parafusos de rosca completa que são considerados como elementos de reforço à compressão transversal na verificação "Compressão perpendicular à direção das fibras".
Atualmente, apenas são possíveis elementos de reforço do tipo 'Parafusos'. Defina as resistências e os comprimentos dos parafusos de acordo com a especificação do fabricante. Também pode utilizar as propriedades de elementos de reforço que definiu como Parafusos para madeira. Para isso, utilize a opção correspondente na lista.
Selecione um parafuso para madeira já definido ou crie um novo tipo através do botão
.
Na secção 'Geometria no eixo z/y', defina o número de parafusos e a sua disposição.
Os parafusos são verificados quanto ao enterramento e à encurvadura. Adicionalmente, é realizada a verificação da capacidade de carga à compressão transversal no plano da ponta do parafuso. O ângulo de distribuição de carga da 'Distribuição de carga' pode ser considerado linearmente a 45° ou – como descrito em [1] – de forma não linear (ver também a figura da caixa de diálogo).
Superfícies
No dimensionamento de superfícies no estado limite último, são analisadas as componentes de tensão. As verificações baseiam-se nas propriedades do material e nas espessuras da superfície. Para a verificação do estado limite de utilização, no entanto, são necessários dados específicos da superfície. Pode introduzi-los no registo Flecha da caixa de diálogo 'Editar superfície'.
Tipo de superfície
Defina com o tipo de superfície quais os valores limite da flecha que são aplicados na verificação. Estão disponíveis duas opções na lista:
- Duplamente apoiada
- Viga em consola
Os valores limite estão definidos na caixa de diálogo Configurações de estado limite de utilização para diferentes situações de dimensionamento de superfícies com apoio unilateral ou bilateral.
Referência de deslocamento
A referência de deslocamento controla qual o modelo de referência utilizado para a verificação das deformações. A lista contém três opções de seleção:
- Plano de referência definido pelo utilizador deformado: Se os apoios apresentarem deslocamentos muito diferentes, deve indicar um plano de referência inclinado para o deslocamento a verificar uz. Defina o plano na secção 'Plano de referência definido pelo utilizador' através de três pontos do sistema não deformado. O RFEM determina a deformação dos três pontos de definição, define o plano de referência através destes pontos deslocados e utiliza a deformação máxima relativa uz para a verificação.
- Superfície paralela no local do nó minimamente deformado: Esta opção é recomendada no caso de um apoio flexível da superfície. A deformação máxima uz é relacionada com um plano de referência deslocado paralelamente ao sistema não deformado, que o RFEM define através do nó com o menor valor de deslocamento uz,min.
- Sistema não deformado: As deformações locais uz são adotadas diretamente dos resultados e utilizadas para a verificação.
Comprimento de referência e tipo de definição
O valor limite da flecha depende do comprimento de referência Lz. Com as opções de tipo de definição 'De acordo com a linha limite máxima' e 'De acordo com a linha limite mínima' (predefinição), o RFEM determina automaticamente o comprimento da aresta mais longa ou mais curta, respetivamente, a partir da geometria da superfície e ajusta-o. Se pretender definir o comprimento de referência, selecione o tipo de definição 'Manual' na lista e introduza o valor.
Compressão perpendicular à direção das fibras
O registo Definições para 'Compressão perpendicular à direção das fibras' está disponível na caixa de diálogo de edição de uma barra ou de um conjunto de barras, se existir um Apoio direto num apoio de cálculo. Aqui pode descrever a situação de apoio de um sistema espacial para nós da barra ou do conjunto de barras que estão implementados no modelo sem apoio nodal – por exemplo, barras com um apoio (indireto) sobre outra barra.
A força de compressão necessária para a verificação "Compressão perpendicular à direção das fibras" é determinada a partir dos esforços internos das barras ligadas ao nó. No modelo estático, todas as barras se encontram num nó, como mostra o exemplo seguinte.
Esta simplificação geralmente não corresponde às condições reais: Nem todas as barras transferem os seus esforços normais ou forças de corte diretamente para o apoio, mas sim carregam outra barra, que por sua vez transfere esta força com os seus esforços internos para o apoio. Isto resulta numa multiplicidade de situações de apoio.
Com as caixas de verificação pode controlar quais as barras que causam forças de compressão transversal e, assim, definir claramente a situação de apoio. Isto é descrito num artigo técnico através de um exemplo:
