O método de tensão reduzida está implementado no PLATE-BUCKLING. Este artigo fornece algumas explicações que podem ser decisivas para o dimensionamento de painéis de encurvadura reforçados.
Determinação dos valores de encurvadura
Geralmente, existem duas opções para determinar os valores de encurvadura de painéis de encurvadura reforçados. Em primeiro lugar, utilizando as condições de fronteira existentes de acordo com [2] e [3] , estas podem ser lidas diretamente dos diagramas ou, em segundo lugar, pode ser realizado um cálculo de valores próprios. O cálculo do valor próprio determina os fatores de carga críticos para as respetivas tensões existentes. Em seguida, obtém os valores de encurvadura através do recálculo e utilização da tensão de encurvadura crítica.
Seleção da forma do modo determinante
A avaliação das formas próprias determinadas é essencial para o dimensionamento. A análise de encurvadura deve ser realizada para o painel reforçado e o modo de encurvadura correspondente deve mostrar o modo de rotura global. O primeiro modo próprio determinado é decisivo para determinar se está presente encurvadura local de campo único, encurvadura parcial ou de campo total. O exemplo a seguir mostra a primeira forma modal para a encurvadura do subpainel acima e abaixo do reforço longitudinal.
Agora, tem de decidir se os subpainéis correspondentes devem ser analisados separadamente ou se uma forma modal global deve ser procurada em formas próprias superiores. O PLATE-BUCKLING oferece a opção de determinar até 50 formas próprias. A figura seguinte mostra o modo de encurvadura n.º 17 para a rotura global do painel reforçado.
Determinação das tensões críticas da encurvadura local
Com base no dimensionamento a todo o vão e com a sua forma própria global correspondente, o cálculo das tensões críticas de encurvadura local de acordo com [1] , Anexo A, resulta do valor de encurvadura e da tensão de encurvadura ideal.
Como alternativa, existem as fórmulas analíticas para o cálculo da tensão crítica de encurvadura da placa fornecidas em [1], Anexo A. No entanto, deve respeitar as seguintes condições de fronteira ao aplicá -las:
- Pelo menos três reforços longitudinais que podem ser aplicados como placas ortotrópicas equivalentes
- Um reforço longitudinal na zona de compressão de um painel de encurvadura
- Dois reforços longitudinais na zona de compressão de um painel de encurvadura
O método de cálculo para um ou dois reforços longitudinais na zona de compressão é baseado na barra equivalente suportada elasticamente. As tensões de encurvadura críticas determinadas por extrapolação para a borda de compressão resultam em tensões de encurvadura críticas da placa.
Processo de dimensionamento no exemplo
O exemplo a seguir mostra o princípio:
Conforme já explicado, a primeira forma modal mostra o modo de encurvadura local; portanto, não governa para o dimensionamento da placa reforçada. Neste caso, pode escolher/decidir sobre outro processo de dimensionamento.
Passo 1: Análise de encurvadura baseada em subpainéis acima e abaixo do reforço longitudinal
Num caso de dimensionamento separado no PLATE-BUCKLING, o subpainel correspondente é definido com as suas dimensões, condições de fronteira e cargas, e a análise de encurvadura é realizada para o painel de encurvadura não reforçado.
Passo 2: Análise de encurvadura para a forma modal global determinante do subpainel
O PLATE-BUCKLING não só permite a análise de até 50 formas próprias, como também pode ser útil para todas as análises de encurvadura correspondentes. No exemplo a seguir, a forma modal determinante (Modo nº 17) é utilizada para o dimensionamento do subpainel. 17) é utilizado para o dimensionamento de todo o vão.
Nesta altura, importa notar que, em alternativa, o dimensionamento poderia ser realizado no passo 2 utilizando os métodos de cálculo analíticos apresentados no anexo A.2 para determinar as tensões de encurvadura crítica e de encurvadura local. No entanto, uma vez que a forma modal global do subpainel pode ser claramente encontrada aqui, isso não é necessário para este exemplo.
Resumo
Os cálculos manuais de painéis de encurvadura reforçados são muito difíceis e demorados e, em muitos casos, são impossíveis sem cálculos numéricos. Com a ajuda do FE-BEUL, estes problemas podem ser resolvidos e processados de forma eficiente.
Referências
| [1] | DIN EN 1993-1-5, Eurocódigo 3: Dimensionamento de estruturas de aço - partes 1–5: Elementos estruturais constituídos por placas |
| [2] | Kloppel, K .; Scheer, J .: Valores de encurvadura de placas retangulares reforçadas, volume 1. Berlin: Wilhelm Ernst & Sohn, 1960 |
| [3] | Kloppel, K .; Möller, J .: Valores de encurvadura de placas retangulares reforçadas, volume 2. Berlin: Wilhelm Ernst & Sohn, 1968 |