Módulo adicional e programa autónomo RF-/PLATE-BUCKLING

Verificação da encurvadura local de lajes com e sem reforço

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O RF-/PLATE-BUCKLING está à disposição como módulo adicional para o RFEM/RSTAB ou como programa autónomo separado. São possíveis as verificações da encurvadura local para lajes retangulares de acordo com as seguintes normas:

  • European Union EN 1993-1-5:2006
  • Germany DIN 18800-3:1990-11

O utilizador pode especificar reforços horizontais ou verticais para as lajes (p. ex. aço plano, cantoneiras, reforços em T, chapas trapezoidais, secções em C). O carregamento sobre as extremidades da laje pode ser aplicado de diversas formas. É também possível importar o carregamento do RFEM/RSTAB. O dimensionamento da encurvadura local no RF-/PLATE-BUCKLING tem sempre em consideração o painel total da encurvadura, porque desta forma os reforços que possam estar disponíveis são considerados no modelo de elementos finitos 3D. Assim, as verificações para vãos individuais ou parciais não é necessária.

  1. 1.3 Carregamento

    Funções

    • Estão disponíveis os seguintes anexos nacionais (AN) para o dimensionamento de acordo com o Eurocódigo 3:
      • Germany DIN EN 1993-1-5/NA:2010-12 (Alemanha)
      • Finland SFS EN 1993-1-5/NA:2006 (Finlândia)
      • Belgium NBN EN 1993-1-5/NA:2011-03 (Bélgica)
      • Italy UNI EN 1993-1-5/NA:2011-02 (Itália)
      • Netherlands NEN EN 1993-1-5/NA:2011-04 (Países Baixos)
      • Norway NS EN 1993-1-5/NA:2009-06 (Noruega)
      • Czech Republic CSN EN 1993-1-5/NA:2008-07 (República Checa)
      • Cyprus CYS EN 1993-1-5/NA:2009-03 (Chipre)
      Além disso, é possível criar anexos nacionais definidos pelo utilizador com valores próprios.
    • Importação de todas as secções relevantes do RSTAB/ RFEM selecionando o número de barras e de painéis de encurvadura com determinação das tensões de fronteira determinantes
    • Resumo das tensões em casos de carga com determinação do carregamento determinante
    • Materiais separados podem ser definidos para reforço e laje
    • Importação dos reforços a partir da biblioteca abrangente (placa de laje e barra de aço com bolbo, ângulo em T, U e reforço trapezoidal)
    • Determinação da largura efetiva de acordo com EN 1993-1-5 (tabela 4.1 ou 4.2) ou DIN 18800 parte 3 eq. (4)
    • Cálculo opcional das tensões da encurvadura local crítica através das formas analíticas dos anexos A.1, A.2, A.3 do EC 3 ou através do cálculo do MEF
    • Dimensionamento (tensão, deformação, encurvadura por torção) dos reforços longitudinais e transversais
    • Opção para considerar os efeitos de encurvadura de acordo com DIN 18800, parte 3, eq. (13)
    • Representação foto-realística (representação 3D) do painel de encurvadura incluindo os reforços, as condições de tensão e os modos de encurvadura com animação
    • Documentação de todos os dados de entrada e saída no relatório de impressão preparado para engenheiros de obra
  2. Introdução de um reforço T

    Entrada de dados

    Primeiro são definidos os dados do material, as dimensões do painel e as condições de fronteira (articulado, encastrado, sem apoio, articulado elástico). Para isso, estão disponíveis as opções de transferência para importar os dados do RFEM/RSTAB. De seguida, as tensões de fronteira podem ser definidas para cada caso de carga manualmente ou importadas do RFEM/RSTAB. 

    Os reforços são modelados como elementos de superfície espaciais efetivos que estão unidos excentricamente à laje. Portanto, não é necessário ter em atenção as excentricidades dos reforços através da largura efetiva. A resistência à flexão, corte, extensão e a resistência de St. Venant, bem como a resistência de Bredt para reforços fechados, são determinadas automaticamente através da utilização do modelo real 3D.

  3. Configuração detalhada

    Dimensionamento

    As verificações são realizadas sucessivamente através do cálculo do valor próprio dos valores da encurvadura ideal para as condições de tensão individuais, bem como o valor da encurvadura para a eficácia simultânea de todos os componentes de tensão.

    A realização da verificação de encurvadura é baseada no método das tensões reduzidas, comparando as tensões atuantes com uma condição de tensão limite reduzida a partir da condição de cedência de von Mises para cada painel de encurvadura. A base para a verificação é uma única relação de esbelteza global determinada com base em todo o campo de entrada das tensões. Por isso, é omitida uma verificação do carregamento simples e uma posterior união através do critério de interação. 

    Para determinar o comportamento da encurvadura da laje, o qual é similar ao comportamento da encurvadura de barra, o RF-/PLATE-BUCKLING calcula os valores próprios dos valores do painel de encurvadura ideal com as extremidades longitudinais assumidas como livres. De seguida, a relação da esbelteza e os fatores de redução são determinados de acordo com EN 1993-1-5, Capítulo 4 ou Anexo B ou DIN 18800, parte 3, Tabela 1. Finalmente, a análise é realizada de acordo com EN 1993-1-5, Capítulo 10, ou DIN 18800, parte 3, Eq. (9), (10) ou (14).

    O painel de encurvadura é discretizado num quadrilátero finito ou, se necessário, em elementos triangulares. Cada nó do elemento tem seis graus de liberdade.

    O componente de flexão de um elemento triangular é baseado no elemento LYNN-DHILLON (2nd Conf. Matrix Meth. JAPAN – USA, Tokyo) de acordo com a teoria de flexão descrita por Mindlin. No entanto, o componente da membrana é baseado no elemento BERGAN-FELIPPA. Os elementos quadriláteros consistem em quatro elementos triangulares e o nó interior é eliminado.

  4. Visualização gráfica do modo de encurvadura

    Resultados

    Os resultados são exibidos com referência a EN 1993-1-5 ou DIN 18800. Além disso, o RF-/PLATE-BUCKLING apresenta os resultados dos cálculos separadamente para a ação de apenas um carregamento e extremidade, bem como para o efeito simultâneo dos carregamentos em todas as extremidades.

    No caso de diversos casos de carga, o RF-/PLATE-BUCKLING exibe os casos de carga determinantes separadamente. Assim, o tempo de comparação gasto pelos dados de cálculo não é necessário.

    Na tabela 2.5, os fatores da carga de encurvadura crítica são exibidos para todos os casos de carga e respetivos modos de encurvadura. 

    Todos os modos de encurvadura, bem como o carregamento do painel de encurvadura podem ser visualizados na janela gráfica. Isto serve para um controlo mais rápido sobre os modos de encurvadura e as cargas. Através das opções de visualização adicionais, é possível uma boa representação do comportamento de encurvadura de lajes rígidas. 

    Todas as tabelas podem ser exportadas para o MS Excel ou para um ficheiro CSV.

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