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2019-07-17

Influência dos parâmetros de encurvadura por flexão-torção no dimensionamento com o RF-/STEEL EC3

As janelas de entrada no RF-/STEEL EC3 distinguem entre as verificações da encurvadura por flexão e encurvadura por flexão-torção. De seguida, um exemplo demonstrará os parâmetros para a encurvadura por flexão-torção.

Num artigo anterior já foram demonstrados os efeitos dos apoios intermédios laterais assim como os comprimentos efetivos Lcr,y/z.

Os parâmetros para a encurvadura por flexão-torção, adicionalmente, incluem os comprimentos Lw e LT bem como o coeficiente do comprimento eficaz kz e o coeficiente do comprimento de empenamento kw para uma definição mais detalhada.

Coeficiente de comprimento efetivo kz

Para determinar o momento ideal de encurvadura por flexão-torção, pode ser utilizado um solucionador de valores próprios interno. Isto requer um modelo de barra interno com quatro graus de liberdade (uy, φz, φx, ω).

O coeficiente kz controla o apoio no início e no final da barra no que diz respeito aos graus de liberdade uy (deslocamento em y) assim como φz (rotação sobre z). Neste exemplo, os dois parâmetros são fixos no início da barra. Na extremidade da barra, só pode ser assumido que o deslocamento em uy é restringido. Esta situação corresponde à definição kz = 0,7le

Coeficiente do comprimento de empenamento kw

Este parâmetro também é utilizado para suportar o modelo de barra interno. Ele controla os dois graus de liberdade restantes φx (rotação sobre x) e ω (empenamento). Devido ao encastramento da viga, os dois graus de liberdade são fixados no início. Am freien Ende wird hier von einer Fixierung von φx sowie ω abgesehen. Isto corresponde à definição kw = 2,0le.

Comprimento de empenamento Lw

O comprimento de empenamento está incluído na determinação de Mcr. Ela corresponde à distância das restrições lateral e de torção e não é necessariamente idêntica ao comprimento efetivo Lcr,z. Dies wird auch am Vergleich der ideellen Verzweigungsmomente Mcr zwischen RF-/STAHL EC3 und LTBeamN (Programm zur Bestimmung der Verzweigungslasten) ersichtlich.

Die Knicklänge Lcr,z = 0,7 ⋅ L (analog Euler-Fall 3). Die Wölblänge wird im Gegensatz dazu mit Lw = L angesetzt. No RF-/STEEL EC3, o Mcr resulta em 105,90 kNm. Dies deckt sich mit dem Ergebnis des Programmes LTBeamN, welches ein Mcr = 105,77 kNm berechnet. Zum Vergleich: Der Ansatz der Wölblänge von 0,7 ⋅ L hätte zu einem Mcr = 174 kNm geführt.

Comprimento de torção LT

Die Drilllänge ist die maßgebende Länge für den Drillknicknachweis nach 6.3.1.4 [1]. Esta operação apenas é realizada para forças de compressão. Não tem efeito na verificação de encurvadura por flexão-torção. Neste exemplo, é aplicado de forma igual ao comprimento da barra.

Vergleich mit Eingabe über Knotenlager analog Maske 1.7

RF-/STAHL EC3 bietet mit der Bemessung von Stabsätzen nach 6.3.4 [1] ebenso die Möglichkeit, das interne Stabmodell direkt über Knotenlager zu definieren. Também aqui os quatro graus de liberdade estão disponíveis. Na seguinte comparação das opções de entrada, pretende-se esclarecer que é possível obter o mesmo resultado. O sistema estrutural permanecerá idêntico para este propósito. Apenas o carregamento e a secção serão alterados. Em vez do IPE 160, é selecionada uma secção em T simples e simétrica. Dadurch wird die Bemessung nach 6.3.4 [1] forciert. Na figura abaixo, pode ver uma vista geral comparativa da entrada por comprimentos efetivos à esquerda e por apoios nodais à direita. O resultado prova a suposição feita no início.

Conclusão

O RF-/STEEL EC3 geralmente assume uma viga de vão único com restrição lateral e torcional. Os parâmetros padrão são alinhados com este. Com estes fatores predefinidos, o utilizador tem a opção de exibir outros sistemas estruturais. No final, cabe ao utilizador decidir quais os graus de liberdade que permanecerão nos respetivos pontos nodais.


Autor

O Eng. Sühnel é responsável pela garantia de qualidade do RSTAB, participa no desenvolvimento de produtos e dá apoio técnico aos nossos clientes.

Ligações
Referências
  1. Dlubal Software. (2020). Manual do RF-/STEEL EC3. Tiefenbach: Dlubal Software, Juni 2020.
  2. EC 3. (2009). Eurocódigo 3: Eurocódigo 3: Dimensionamento de estruturas de aço – Parte 1-1: Regras gerais e regras para edifícios. (2010). Berlim: Beuth Verlag GmbH
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