Dimensionamento de apoios e flecha

A guia Apoio de dimensionamento e flecha está disponível na caixa de diálogo de edição de uma barra ou conjunto de barras quando as propriedades de dimensionamento do objeto estão ativadas (ver figura Ativar propriedades de dimensionamento de uma barra). Os apoios de dimensionamento têm essencialmente duas funções:

1. Definição das condições de contorno para a verificação "Compressão perpendicular à direção da fibra"
2. Segmentação da barra ou do conjunto de barras para a verificação da flecha no dimensionamento de madeira

Pode definir os requisitos para a verificação da flecha de superfícies na guia Flecha da caixa de diálogo de edição da superfície.

Barras

Apoios de dimensionamento

Como mencionado, os apoios de dimensionamento são necessários no apoio para a verificação "Compressão perpendicular à direção da fibra". Pode definir parâmetros específicos para esta verificação na guia Compressão perpendicular à direção da fibra. Além disso, os apoios de dimensionamento oferecem a possibilidade de segmentar barras e conjuntos de barras para a verificação da flecha.

Não só pode atribuir apoios de dimensionamento ao início e ao fim da barra, como também a nós internos. Por isso, na tabela, os nós do tipo 'Nó sobre linha/barra' assim como os nós padrão entre barras de um conjunto de barras são automaticamente predefinidos.

Selecione um apoio de dimensionamento na lista ou crie um novo tipo com o botão (ver figura Novo apoio de dimensionamento). Com o botão , pode alterar o tipo selecionado; com o botão , selecionar no modelo um apoio de dimensionamento já atribuído.

A caixa de diálogo está adaptada à Norma. Se tiver atribuído 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 dimensionamento. Se, por exemplo, a barra estiver rodada em 90°, pode desativar o 'Apoio no eixo z/z' e, em vez disso, ativar o eixo y.

Se não for necessária a verificação "Compressão perpendicular à direção da fibra", mas o apoio de dimensionamento se destinar à segmentação da barra ou do conjunto de barras para a verificação da flecha, desative a opção Apoio direto: neste caso, não são necessárias entradas relativas à geometria e à posição do apoio; o apoio serve apenas para a segmentação para a verificação da deformação. Em alternativa, também pode selecionar o tipo de apoio de dimensionamento 'Geral', para o qual a pressão de apoio não é verificada.

O comprimento do apoio refere-se sempre à viga real. É representado – partindo do sistema estático ou do nó – na representação gráfica da caixa de diálogo metade na direção x positiva da barra e metade na direção x negativa.

Através da opção Apoio a partir da extremidade, o programa identifica automaticamente se um apoio de dimensionamento recebe forças de compressão ou de tração. Assim, a verificação "Compressão perpendicular à direção da fibra" só é efetuada em caso de forças de compressão.

Se um apoio de dimensionamento atuar num apoio intermédio, assinale a caixa de verificação Apoio interno. Dependendo da norma de dimensionamento, este requisito é incluído na determinação da área efetiva de apoio.

Com a opção Redução do esforço cortante, a verificação ao esforço cortante no apoio é efetuada com o esforço cortante determinante. Nesse caso, o esforço cortante é considerado a uma determinada distância da borda do apoio no dimensionamento. A distância depende da norma de dimensionamento. Isto pressupõe que a força atue no lado oposto do apoio, ou seja, normalmente na face superior da viga.

Se as tensões de compressão transversal forem demasiado elevadas, estas podem ser absorvidas por reforços com parafusos (apenas para EN 1995-1-1 e apoio direto). Para isso, assinale a caixa de verificação Elementos de reforço. Na guia Elementos de reforço, pode então definir as propriedades dos parafusos de rosca integral.

Com a caixa de verificação Ativo para dimensionamento ao fogo, pode controlar se a verificação da pressão de apoio também deve ser efetuada para a situação de incêndio.

Se um apoio de dimensionamento 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 guia Apoio de dimensionamento e flecha, são listados os segmentos que resultam da atribuição dos apoios de dimensionamento para as respetivas direções da verificação da flecha. Para cada ponto de verificação num segmento, o comprimento L_c apresentado 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), assinale a caixa de verificação 'Comprimentos definidos pelo utilizador'. Os valores ficam então editáveis. No entanto, estes comprimentos definidos pelo utilizador não são ajustados automaticamente se posteriormente alterar o comprimento da barra no modelo.

Valores limite para vigas e vigas em consola

Os valores limite da flecha para vigas apoiadas em ambas as extremidades e vigas em consola são geridos nas Configurações de estado limite de utilização. O valor limite correspondente é aplicado na verificação para cada segmento, consoante a disposição dos apoios de dimensionamento: um segmento com apoios de dimensionamento em ambos os lados ou sem apoio de dimensionamento é assumido como tipo de segmento Viga; um segmento com um apoio de dimensionamento numa extremidade é assumido como Viga em consola.

Direção de verificação

Com a 'Direção de verificação', defina quais os valores de resultado da flecha que devem ser verificados. Na lista, estão disponíveis os eixos locais y e z, a flecha resultante e os eixos auxiliares locais y' e z'. Os segmentos abaixo ajustam-se em conformidade.

Referência de deslocamento

Com as opções da lista 'Referência de deslocamento', pode influenciar os valores de flecha a verificar para a análise:

• Sistema não deformado: Os valores locais de deformação u_y e u_z são assumidos diretamente dos resultados.
• Extremidades de segmento deformadas: Os valores de flecha são reduzidos, para a verificação, pelos valores de deformação dos nós inicial e final, de modo que apenas as flechas locais sejam verificadas.

Contraflecha

Pode considerar uma contraflecha para cada segmento na verificação e, assim, reduzir o valor da flecha. A contraflecha é assumida em segmentos de vigas como uma forma sinusoidal simples e em segmentos de vigas em consola como uma variação linear. Introduza a contraflecha w_c,z ou w_c,y como valor positivo se esta estiver no sentido oposto ao eixo local da barra z ou y. Para a verificação da direção resultante, é efetuada uma conversão das parcelas da contraflecha para a direção resultante.

Exemplo: Na figura seguinte, não foi definido qualquer apoio de dimensionamento 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 dimensionamento no nó intermédio, são reconhecidos dois segmentos. O comprimento de referência ajusta-se em conformidade.

Se um segmento não deve ser analisado quanto à deformação, pode desativá-lo através da caixa de verificação:

Elementos de reforço

Esta guia está disponível no dimensionamento segundo EN 1995-1-1 se, na guia 'Base', tiver assinalado a opção Elementos de reforço. Aqui pode definir parafusos de rosca integral que são considerados, na verificação "Compressão perpendicular à direção da fibra", como elementos de reforço para compressão transversal.

Atualmente, apenas são possíveis elementos de reforço do tipo 'Parafusos'. Defina as resistências e os comprimentos dos parafusos de acordo com as especificações do fabricante. Também pode utilizar as propriedades de elementos de reforço que tenha definido 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 à compressão e ao encurvadura. Adicionalmente, é efetuada a verificação da resistência à compressão transversal no plano da ponta do parafuso. O ângulo de dispersão da carga da 'Distribuição de carga' pode ser considerado linearmente a 45° ou – conforme descrito em [1] – de forma não linear (ver também a representação gráfica 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 das superfícies. Para a verificação do estado limite de utilização, por outro lado, são necessárias informações específicas da superfície. Pode introduzi-las na guia Flecha da caixa de diálogo 'Editar superfície'.

Tipo de superfície

Defina com o tipo de superfície quais os valores limite da flecha a considerar na verificação. Na lista, estão disponíveis duas opções:

• Duplamente apoiada
• Viga em consola

Os valores limite estão armazenados na caixa de diálogo 'Configurações de estado limite de utilização' para várias situações de dimensionamento de superfícies com apoio unilateral ou bilateral.

Referência de deslocamento

A referência de deslocamento controla qual o modelo de referência que serve para a verificação das deformações. A lista contém três opções de seleção:

• Superfície de referência definida pelo utilizador deformada: Se os apoios apresentarem deslocamentos muito diferentes, deverá definir um plano de referência inclinado para o deslocamento u_z a verificar. 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, estabelece o plano de referência através destes pontos deslocados e utiliza a deformação máxima relacionada u_z para a verificação.

• Superfície paralela no ponto do nó menos deformado: Esta opção é recomendada em caso de apoio flexível da superfície. A deformação máxima u_z 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 u_z,min.

• Sistema não deformado: As deformações locais u_z são assumidas 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 L_z. Nas opções de tipo de definição 'Segundo a linha de limite máxima' e 'Segundo a linha de limite mínima' (predefinição), o RFEM determina o comprimento da borda mais longa ou mais curta a partir da geometria da superfície e define automaticamente o comprimento de referência. Se pretender definir o comprimento de referência, selecione na lista o tipo de definição 'Manual' e introduza então o valor.

Compressão perpendicular à fibra

A guia Definições para 'Compressão perpendicular à fibra' está disponível na caixa de diálogo de edição de uma barra ou conjunto de barras quando existe um Apoio direto num apoio de dimensionamento. Aqui pode descrever a situação de apoio de um sistema espacial para nós da barra ou do conjunto de barras que são realizados sem apoio nodal – por exemplo, barras apoiadas sobre outra barra.

A força de compressão necessária para a verificação "Compressão perpendicular à fibra" é determinada a partir dos esforços internos das barras ligadas aos nós.

A descrição está em elaboração.