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Análise estática linear e de flambagem

Análise estática linear e de flambagem são alguns dos métodos de análise que o SkyCiv oferece para resolver sua estrutura.

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Esta análise considera a flambagem de membros que é a instabilidade de flexão devido à compressão axial, também conhecido como Euler Buckling. O principal resultado determinado pela análise é o fator de carga de flambagem qual é o fator que as cargas precisam aumentar para que a carga de flambagem ocorra. Um fator menor que 1.0 indica que a estrutura está empenada. A flambagem será mais comum por muito tempo, membros delgados submetidos a altas cargas de compressão.

Os usuários do SkyCiv costumam perguntar por que o software retorna apenas um único fator de flambagem, pensando que deveria haver um fator para cada membro. Contudo, SkyCiv realiza uma análise de flambagem elástica racional por meio de uma análise de autovalor, o que significa que a flambagem é considerada para toda a estrutura, grupos de membros, e membros individuais. Por aqui, toda a rigidez do modelo é considerada em sua suscetibilidade à flambagem.

Este método de análise é importante porque uma análise estática linear por si só não é suficiente para indicar falha devido à flambagem. Na verdade, se uma estrutura está empenada, os resultados da análise estática são incorreto ou aplicável. A execução dessa análise extra aumentará, no entanto, o tempo de resolução.

A carga crítica de cada membro também é determinada durante a análise. Esta é a carga à qual um determinado membro se dobrará. A carga crítica é proporcional ao Módulo de Young e Momento de Inércia, e inversamente proporcional ao comprimento do membro. A carga crítica não é uma função da força de escoamento.

Forma de flambagem mais suave

Por padrão, uma forma de flambagem simplificada é resolvida pelo software quando a estrutura está flambando, ou perto da flambagem. Se você estiver interessado em resolver uma forma de flambagem mais precisa, ative o Forma de flambagem mais suave configuração encontrada no Configurações do software. Observe que ativar esta opção aumentará o tempo de resolução.

Notas e considerações extras

  • Esta análise de flambagem considera apenas a flambagem de Euler devido à compressão axial. A flambagem por torção não é considerada.
  • Se um fator de carga de flambagem extremamente baixo for encontrado pelo software (ou seja. Menor que 0.05) então isso pode ser devido ao modelo ser instável. Conseqüentemente, você deve olhar para a estabilidade do modelo, pois pode ser o problema ao invés de empenamento. Verifique as fixações e os suportes do seu membro. Muitas vezes, deflexões excessivas podem ser uma dica de que essas instabilidades também existem.
  • Esta análise de flambagem só se aplica a membros, não placas.

Exemplo: Flambagem de uma coluna vertical

1) Considere um membro vertical que é 3 pés de altura com uma seção transversal retangular que é 1 polegada por 2 polegadas feitas do material de aço estrutural padrão no SkyCiv Structural 3D. Está totalmente fixado na base da coluna e experimentando um 1 carga de ponto de compressão kip.

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2) Para resolver a estrutura com uma análise estática linear e de flambagem, pairar sobre Resolver e clique Linear Static + Curvando como mostrado acima. Quando a estrutura terminar de resolver, você notará que um aviso aparece para indicar que o fator de carga de flambagem é menor que 1, indicando que a flambagem está ocorrendo e precisa ser verificada.

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3) Veja os resultados de flambagem clicando no botão ‘Buckling’ botão à esquerda. A forma de flambagem da estrutura é desenhada e um pop-up aparecerá para informá-lo do fator de carga de flambagem. Um fator de carga menor que 1, como neste caso, indica que a flambagem está ocorrendo.

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4) Mais detalhes de resultados de flambagem podem ser vistos no Relatório de Análise. Clique em ‘Relatório’ no conjunto de resultados à esquerda e gerar um relatório. Abra o relatório e encontre os ‘Resultados de Buckling de Membros’ caixa de seleção. Os resultados são dados para a carga crítica (a carga na qual a flambagem começa), comprimento real, e comprimentos efetivos teóricos nos eixos z e y.

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