Tipo de barra "Cabo em roldanas"

Todos os dias, milhares de engenheiros de estruturas dimensionam componentes estruturais com a ajuda de fórmulas de dimensionamento que incluem a carga de encurvadura crítica. Mas de onde vêm estas fórmulas antigas que Leonardo Euler criou há mais de 200 anos e que formam a base dos três conceitos de dimensionamento da construção em aço?

Este artigo foca-se nas particularidades do dimensionamento de estruturas de membranas que têm requisitos específicos, tais como a determinação da forma e a geração de padrões de corte. Uma parte integral do dimensionamento destas estruturas é o processo de encontrar formas pré-esforçadas adequadas e gerar padrões de corte. O texto descreve resumidamente dois processos básicos no dimensionamento de estruturas de membrana. O objetivo é ilustrar a natureza física e demonstrar as instruções individuais com exemplos.

O cumprimento das normas de construção, tais como o Eurocódigo, é essencial para garantir a segurança, a integridade estrutural e a sustentabilidade dos edifícios e estruturas. A dinâmica de fluidos computacional (CFD) desempenha um papel vital neste processo, simulando o comportamento de fluidos, otimizando dimensionamentos e ajudando arquitetos e engenheiros a cumprir os requisitos do Eurocódigo relacionados com análise de carga de vento, ventilação natural, segurança contra incêndio e eficiência energética. Ao integrar o CFD no processo de dimensionamento, os profissionais podem criar edifícios mais seguros, eficientes e em conformidade com os mais altos padrões de construção e dimensionamento na Europa.

Assim que ativa o módulo Form-finding nos dados gerais, um efeito de determinação da forma é atribuído aos casos de carga com a categoria de "Pré-esforço" em conjunto com as cargas de determinação da forma do catálogo de cargas de barras, superfícies e sólidos. Trata-se de um caso de carga de pré-esforço. Este transforma-se numa análise de determinação da forma para o modelo completo com todos os elementos de barras, superfícies e sólidos definidos no mesmo. A determinação da forma dos elementos de barra e membrana relevantes no modelo completo pode ser realizada através de cargas de determinação da forma especiais e definições de carga regulares. Estas cargas de determinação da forma descrevem o estado esperado de deformação ou de força após a determinação da forma nos elementos. As cargas regulares descrevem o carregamento externo do sistema completo.

Sabe exatamente como é que o form-finding é realizado? Em primeiro lugar, o processo de determinação da forma dos casos de carga com a categoria de casos de carga "Pré-esforço" desloca a geometria da malha inicial para uma posição de equilíbrio ideal através de ciclos de cálculo iterativos. Para esta tarefa, o programa utiliza o método da Updated Reference Strategy (URS) do Prof. Bletzinger e do Prof. Ramm. Esta tecnologia é caracterizada por formas de equilíbrio que, após o cálculo, cumprem quase exatamente as condições de fronteira de determinação da forma inicialmente especificadas (flecha, força e pré-esforço).

Além da descrição pura das forças ou flechas esperadas nos elementos a serem formados, a abordagem integral do URS também permite uma consideração de forças regulares. No processo global, isso permite, por exemplo, uma descrição do peso próprio ou uma pressão pneumática por meio de cargas de elemento correspondentes.

Todas estas opções dão ao núcleo de cálculo o potencial para calcular formas anticlásticas e sinclásticas que estejam em equilíbrio de forças para geometrias planas ou de rotação simétrica. Para poder implementar individualmente ou conjuntamente os dois tipos de forma realista num ambiente, o cálculo oferece duas opções para descrever os vetores de força de determinação da forma:

• Método de tração – descrição dos vetores de força de determinação da forma no espaço para geometrias planas
• Método de projeção – descrição dos vetores de força de determinação da forma num plano de projeção com fixação da posição horizontal para geometrias cónicas

A janela "Ortotrópico | Textura | O não linear elástico (superfícies)' permite definir membranas de tecido pré-esforçadas utilizando o modelo representativo de elementos sólidos da microestrutura - RVE.

Ao considerar a geometria do tecido no modelo da microestrutura, é possível considerar um efeito de deformação transversal correspondente para todas as condições de força na membrana.