RCS - Fases de ação

No separador Fases de ação, o objetivo é definir o estado inicial de tensão-deformação da secção transversal. Este é o estado de tensão da secção transversal resultante de cargas permanentes, pré-esforço, fluência e retração nas fases individuais de construção. Os dados de entrada são obtidos a partir do modelo de cálculo global por Método dos Elementos Finitos. A resposta da secção transversal em SLS e ULS é então calculada pelo carregamento adicional (carga variável, etc.) da secção transversal a partir deste estado inicial, respeitando os diagramas de trabalho dos materiais. No separador Fases de ação, pode ser definido o estado inicial de uma secção transversal geral, incluindo secções transversais faseadas (mistas), tornando o método geral. Se tiver interesse nas secções transversais mistas, recomenda-se a consulta do tutorial: Dimensionamento estrutural de secção de betão mista em RCS (EN).

Para efeitos deste artigo, as fases de ação serão explicadas numa viga simples com um cabo de pré-esforço. 

Haverá o momento fletor da carga permanente M_dl, um momento fletor da carga variável M_ll, e um momento fletor do pré-esforço M_p. Além disso, haverá uma força normal do pré-esforço N_p. A viga e as forças internas são explicadas na figura abaixo.

Pode notar-se que M_dl + M_p = 0 kNm. Isto deve-se simplesmente ao facto de os resultados serem muito mais claros. Será mais fácil de compreender. As forças internas apresentadas N_p e M_p são após perdas a longo prazo.

As forças internas devidas à fluência e retração são também valores nulos no nosso caso simples.

A secção transversal S1 é apresentada na figura abaixo.

O ficheiro RCS é criado e também anexado. 

Em primeiro lugar, as fases de construção podem ser definidas em Elemento de dimensionamento -> Fases de construção. O tempo das fases e a aplicação do pré-esforço podem ser definidos para cada fase individual. Podem também ser adicionadas novas fases.

A especificação do tempo para cada extremo de carga define em que momentos (fases de construção) serão realizadas as verificações normativas.

Estado inicial

Existem duas possibilidades para a determinação do estado inicial nas fases de ação:

• Calcular
• Entrada do utilizador / Importar

Como foi referido, o estado inicial é definido como o efeito total de todas as cargas permanentes, fluência, retração e pré-esforço em valores característicos.

A explicação adicional será feita apenas para a segunda fase 18250d.

Leia mais sobre o Estado inicial para secções transversais mistas em Dimensionamento de secção transversal mista pré-esforçada em RCS

Calcular

Os incrementos das cargas permanentes (somatório das cargas permanentes, fluência e retração) devem ser introduzidos na tabela. Os efeitos do pré-esforço não são introduzidos aqui, são definidos na tabela seguinte e são incluídos automaticamente. Note-se que, para a fase de construção específica, apenas os incrementos são introduzidos em cada linha da tabela.

Para o nosso exemplo, N=0 kN e M = M_dl = 222,8 kNm são introduzidos para a fase t=28d.

A desvantagem deste método é que todo o historial de carregamento da secção transversal tem de ser definido para obter os valores para a última fase. 

Entrada do utilizador / Importar

O somatório das cargas permanentes, fluência, retração e pré-esforço deve ser introduzido na tabela. 

Para o nosso exemplo, N=-495 kN e M = M_dl + M_p = 0 kNm são introduzidos para a fase t=18250d. 

O aspeto importante é que estas fases (cada linha da tabela) são independentes no método de Entrada do utilizador / Importar. Isto significa que nem todas as linhas têm de ser preenchidas, ou as linhas correspondentes a fases que não serão verificadas podem ser omitidas. Por outras palavras, mesmo que a primeira linha não seja preenchida, obtêm-se os mesmos resultados.

Pré-esforço

Existem dois tipos de introdução do pré-esforço.

• Estimativa das perdas de pré-esforço - A tensão máxima é aplicada ao tendão e os coeficientes são introduzidos

• Tensão após perdas a longo prazo - a tensão final lida diretamente a partir do modelo de Método dos Elementos Finitos é introduzida. 

Pode verificar-se que a tensão final é a mesma em ambas as formas.

Efeito total do pré-esforço

A tabela do efeito total do pré-esforço apresenta as forças internas primárias calculadas a partir da geometria e da tensão no tendão, e as forças internas secundárias que têm de ser introduzidas manualmente.

Forças internas

Existe a possibilidade de carregar forças internas permanentes a partir do separador de fases de ação. As forças internas permanentes podem ser preenchidas manualmente, sem qualquer diferença.

A inclusão automática de Υ_Gj,sup pode ser utilizada. Mas para uma melhor explicação, o coeficiente é definido como 1,0. Após clicar no botão Todos, as forças permanentes serão preenchidas.

Obterá as mesmas forças internas pelo método de Entrada do utilizador / Importar ou pelo método Calcular. Naturalmente, os valores têm de ser definidos conforme foi demonstrado.

O último item é a carga variável. Basta preencher os valores na tabela.

Resultados

A situação é explicada no tipo de resultados Resposta N-M-M. Os valores iniciais (laranja) e o Incremento (verde) estão ativados.

Pode ser observado o estado inicial, onde a secção transversal está apenas sob compressão (M_dl + M_p = 0 kNm). O incremento da carga variável também pode ser observado. O tipo de resultados Total é o somatório dos valores Iniciais e dos Incrementos.

Pode verificar-se no ficheiro anexo que os resultados são os mesmos para os métodos Calcular e Entrada do utilizador / Importar.

Transferências Anexadas

• Action stages explanation.zip (ZIP, 73 kB)