O código de projeto estabelece que a análise de primeira ordem pode ser utilizada para a estrutura se o aumento dos esforços internos ou momentos relevantes, ou qualquer outra alteração do comportamento estrutural causada por deformações, puder ser negligenciado.
Para avaliar se este aumento pode ou não ser negligenciado, pode ser utilizado o fator crítico de encurvadura αcr . Podemos negligenciar a encurvadura global de elementos (incluindo a ligação) nos casos em que o fator de encurvadura seja superior a 15 (no caso de dimensionamento plástico) ou superior a 10 (no caso de a tensão nas placas se encontrar no ramo elástico).
A encurvadura local aplica-se a placas individuais (enrijecedores, alma da coluna), e os correspondentes fatores limite de encurvadura são definidos de acordo com os códigos de dimensionamento e experiências de investigação. Os efeitos da encurvadura local são considerados negligenciáveis quando o fator de encurvadura é:
- ≥ 2 - no caso de uma placa apoiada nos 4 lados
- ≥ 3 - no caso de uma placa apoiada em 3 lados
- ≥ 4 - no caso de uma placa apoiada em 2 lados (adjacentes)
- ≥ 15 - no caso de uma placa apoiada em 2 lados (opostos)
No vídeo, pode ver diferentes tipos de encurvadura e como lidar com eles, considerando os fatores de encurvadura e as formas de encurvadura.
Para uma explicação mais abrangente sobre os tipos de encurvadura que podemos esperar no elemento analisado, consulte o nosso artigo sobre Análise linear de encurvadura (LBA).
Como avaliar os resultados de encurvadura em casos específicos?
Em primeiro lugar, temos de determinar o fator mínimo de amplificação de força para atingir a encurvadura crítica elástica, αcr, utilizando a análise de encurvadura. O IDEA StatiCa fornece os fatores de encurvadura nas tabelas de resultados e as formas de encurvadura para cada fator podem ser visualizadas numa vista 3D.
O valor limite para a análise global pode ser encontrado na EN 1993-1-1:2005 Cl. 5.2.1.
Exemplo 1
No primeiro exemplo, a força de pressão é aplicada à viga ligada por uma chapa de ligação.
São apresentados os resultados do cálculo geometricamente linear e o primeiro fator é 8,76. De acordo com a EN 1993-1-1:2005 Cl. 5.2.1, o valor limite é 15, uma vez que esta junta é crítica para a estabilidade da própria viga, e a conclusão é que a ligação não passou na análise de encurvadura. Sem mencionar que esta chapa de ligação unilateral é perigosa neste contraventamento na configuração de pressão.
Leia mais aqui sobre como calcular a resistência à encurvadura de uma chapa de ligação (gusset).
Exemplo 2
Por outro lado, no caso da maioria das placas em ligações, pode ocorrer encurvadura local e o valor máximo do fator crítico de encurvadura, αcr, que requer uma análise minuciosa é geralmente menor. Foi verificado que, para enrijecedores e painéis de alma da coluna sujeitos a corte, não é necessário considerar a encurvadura se o fator crítico de encurvadura for superior a 3.
Temos de determinar o valor limite correto para cada componente e decidir. Este exemplo mostra que o primeiro modo de encurvadura é o de um enrijecedor com fator αcr = 8,76 >> 3. Neste exemplo, este primeiro modo de encurvadura não é perigoso.
Ao realizar a análise de encurvadura e tratar os resultados, é necessário aplicar o julgamento de engenharia. A questão é quando utilizar limites globais ou locais do fator crítico de encurvadura e, para a resposta correta, o conhecimento da topologia e do sistema estrutural da estrutura projetada é crucial. Embora o IDEA StatiCa tenha a capacidade de fornecer formas de encurvadura e o fator crítico de qualquer parte da junta, não fornece a verificação normativa de encurvadura de acordo com o código.
Quando os resultados das formas de encurvadura fornecem valores negativos, isso não significa que o cálculo tenha falhado ou que o resultado esteja incorreto. O que exatamente acontece nestes casos é explicado neste artigo da base de conhecimento.
Um exemplo prático da avaliação da análise de encurvadura de elementos foi apresentado neste vídeo de webinar:
Fundamentos Teóricos
Para uma compreensão mais profunda do tema da encurvadura e da solução do IDEA StatiCa, leia as informações essenciais sobre a análise de encurvadura nos nossos artigos de Fundamentos Teóricos.
IDEA StatiCa Connection - Dimensionamento estrutural de ligações de aço
IDEA StatiCa Member - Estabilidade de elementos
Tutoriais
Criámos tutoriais passo a passo para configurar o modelo e executar a análise. Encontre os links para eles abaixo:
Dimensionamento estrutural e verificação normativa de um pórtico de aço (EN)
Análise de encurvadura de uma ligação de aço (EN)
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