Uma viga de betão armado foi dimensionada como viga de dois vãos em consola. A secção é variável ao longo do comprimento da consola (secção de secção variável). São calculados os esforços internos, assim como a armadura longitudinal e transversal necessária para o estado limite último.
Neste exemplo, o corte na interface entre betão moldado em momentos diferentes e a armadura correspondente é determinado de acordo com a norma DIN EN 1992-1-1. Os resultados obtidos com o RFEM 6 serão comparados com o cálculo manual abaixo.
As normas disponíveis, como a EN 1991-1-4 [1], a ASCE/SEI 7-16 e a NBC 2015, apresentavam parâmetros de carga de vento, tais como coeficiente de pressão do vento (Cp ) para formas básicas. O importante é como calcular os parâmetros da carga de vento mais rapidamente e com mais precisão, em vez de trabalhar com fórmulas demoradas e por vezes complicadas em normas.
Determine analiticamente o momento de inércia de torção para a secção do tubo (superfície em anel) e compare os resultados para diferentes espessuras de parede com a solução numérica no RFEM 5 e no RSTAB 8.
No exemplo de validação atual, investigamos o coeficiente da força do vento (Cf ) de formas de cubos de acordo com a EN 1991-1-4 [1]. Existem casos tridimensionais sobre os quais explicaremos mais se na próxima parte.
O modelo é baseado no exemplo 4 de [1]: Laje com apoio pontual.
A laje plana de um edifício de escritórios com paredes leves sensíveis a fendas deve ser dimensionada. Os painéis interiores, de borda e de canto devem ser investigados. Os pilares e a laje plana estão unidos monoliticamente. Os pilares de borda e de canto estão nivelados com a borda da laje. Os eixos dos pilares formam uma grelha quadrada. É um sistema rígido (edifício reforçado com paredes de corte).
O edifício de escritórios tem 5 andares com 3000 m de altura. As condições ambientais a serem assumidas são definidas como "espaços interiores fechados". Existem ações predominantemente estáticas.
O foco deste exemplo é determinar os momentos da laje e a armadura necessária acima dos pilares com carga total.
Uma placa fina é fixada de um lado e carregada com um momento distribuído do outro lado. Primeiro, a placa é modelada como uma placa plana. Além do mais, a placa é modelada como um quarto da superfície cilíndrica. A largura do modelo plano é igual ao comprimento de um quarto da circunferência do modelo curvado. Assim, o modelo curvado tem quase a mesma constante de torção do modelo plano.
A consola de um perfil em I está apoiada na extremidade esquerda e é carregada por um binário M. O objetivo deste exemplo é comparar o apoio fixo com o apoio em forquilha e analisar o comportamento de alguns valores representativos. A comparação com a solução através de lajes também é realizada. O exemplo de verificação é baseado no exemplo introduzido por Gensichen e Lumpe.
A steel cantilever with a rectangular cross‑section is fully fixed on one side and free on the other. O objetivo deste exemplo de verificação é determinar as vibrações naturais da estrutura.
A thin circular ring of a rectangular cross-section is exposed to external pressure. Determine a carga crítica e o fator de carga correspondente para a encurvadura no plano.
A pipe with a tubular cross-section is loaded by internal pressure. This internal pressure causes axial deformation of the pipe (the Bourdon effect). Determine a deformação axial do ponto de extremidade do tubo.
No exemplo de validação atual, investigamos o valor da pressão do vento para os dimensionamentos estruturais gerais (Cp,10 ) e o dimensionamento do revestimento ou fachada (Cp,1 ) de edifícios de planta retangular segundo a EN 1991-1-4 [1]. Existem casos tridimensionais sobre os quais explicaremos mais se na próxima parte.
Um quarto de barra circular com uma secção retangular é carregado com uma força fora do plano. This force causes a bending moment, torsional moment, and transverse force. While neglecting self-weight, determine the total deflection of the curved beam.
Um oscilador de massa duplo é constituído por duas molas lineares e massas concentradas nos nós. The self-weight of the springs is neglected. Determine the natural frequencies of the system.
A simply supported beam is loaded by pure bending. Devido à encurvadura por flexão, tente determinar a carga de encurvadura crítica e o fator de carga correspondente.
A strut with a circular cross-section is supported according to four basic cases of Euler buckling and subjected to pressure force. Determine a carga de encurvadura crítica.
A sphere is subjected to a uniform flow of viscous fluid. A velocidade do líquido é considerada como infinita. The goal is to determine the drag force. The parameters of the problem are set so that the Reynolds number is small and the radius of the sphere is also small, thus the theoretical solution can be reached - Stokes flow (G. G. Stokes 1851).
A consola é carregada por um momento na sua extremidade livre. Determine as flechas máximas na extremidade livre, utilizando a análise geométrica linear e a análise de grandes deformações, sem considerar o peso próprio da viga. O exemplo de verificação é baseado no exemplo introduzido por Gensichen e Lumpe.
A column is composed of a concrete section (rectangle 100/200) and a steel section (profile I 200). Está sujeito a uma força de compressão. Determine the critical load and corresponding load factor. The theoretical solution is based on the buckling of a simple beam. In this case, two regions have to be taken into account due to different moments of inertia and material properties.
A placa larga com um furo é carregada em uma direção por meio de uma tensão de tração σ. A largura da placa é grande em relação ao raio do furo e é muito fina, considerando o estado de tensão plana. Determine a tensão radial σr, a tensão tangencial σθ e a tensão de corte τrθ em torno do furo.
Sobre uma fundação elástica Winkler, encontra-se uma viga em consola com uma secção retangular que está sujeita a uma carga distribuída. The image shows the calculation of the maximum deflection and maximum bending moment.
A cantilever is loaded by a transversal and an axial force on the right end and is fully fixed on the left end. O problema é descrito pelo seguinte conjunto de parâmetros. The problem is solved by using the geometrically linear analysis, second-order analysis, and large deformation analysis.
A consola é carregada por um momento na sua extremidade livre. Using the geometrically linear analysis and large deformation analysis, and neglecting the beam's self-weight, determine the maximum deflections at the free end. The verification example is based on the example introduced by Gensichen and Lumpe.
Entre dois pilares, encontra-se suspenso um cabo muito resistente. Determine the equilibrium shape of the cable (the catenary), consider the gravitational acceleration, and neglect the stiffness of the cable. Verify the position of the cable at the given test points.
No exemplo de validação atual, investigamos o coeficiente de pressão do vento (Cp) de uma cobertura plana e paredes de acordo com a norma ASCE7-22 [1]. Na secção 28.3 (Cargas de vento - sistema principal resistente à força de vento) e Figura 28.3-1 (caso de carga 1), existe uma tabela que mostra o valor de Cp para diferentes ângulos de cobertura.
Os recalques de uma fundação rígida quadrada sobre uma argila lacustre [1] são calculados com o RFEM. Um quarto da fundação é modelado. A fundação tem uma largura de 75,0 m em ambos os lados. As fases de construção são utilizadas para gerar os resultados.
No atual exemplo de validação, investigamos o valor da pressão do vento para o dimensionamento estrutural geral (Cp,10 ) e para o dimensionamento estrutural local, tais como sistemas de revestimento ou fachada (Cp,1 ) com base no exemplo de cobertura plana EN 1991-1-4 { %>Base de dados de túneis de vento japonesas
. A configuração recomendada para cobertura plana tridimensional com beirais pontiagudos é descrita na próxima parte.
Um pilar de betão armado é dimensionado para ULS à temperatura normal de acordo com a norma DIN EN 1992-1-1/NA/A1:2015, com base na norma 1990-1-1/NA/A1:2012-08. O dimensionamento utiliza o método da curvatura nominal; ver DIN EN 1992-1-1, Secção 5.8.8. O pilar endereçado está localizado no rebordo de uma estrutura de pórticos de 3 vãos, a qual é constituída por 4 pilares em consola e 3 treliças individuais neles articuladas. O pilar está sujeito a uma força vertical da treliça pré-moldada, neve e vento. Os resultados são comparados com os da literatura.