Erros de modelagem e instabilidade num cálculo estrutural: possíveis causas e soluções
Cálculo estrutural com elementos finitos: eis os erros de modelagem mais comuns que podem causar instabilidade no cálculo estrutural
Durante a modelagem de um desenho são frequentes os problemas de cálculo estrutural. As instabilidades presentes ao lançar o cálculo estrutural podem ser ligadas à vários fatores.
A instabilidade de uma estrutura é devida à falta de vínculos adequados para a estrutura em questão.
Neste artigo vamos apresentar alguns exemplos, realizados com o software para o cálculo estrutural EdiLus, de eventuais erros de modelagem que poderiam ser causa de instabilidade num cálculo estrutural.
Alteração incorreta dos vínculos internos das barras
Um erro muito frequente é a desvinculação de vigas em consola. Neste caso, a bisagra interna ao extremo inicial e/ou final no elemento saliente causa a instabilidade.
No caso das vigas em consola o vínculo interno da viga deve ser solidário para ambos os extremos. Se, por qualquer motivo, há desvinculações internas pode gerar-se uma instabilidade.
Em relação ao software EdiLus, para ter certeza que a instabilidade seja devida à alteração incorreta dos vínculos internos, é preciso restabelecer o vínculo solidário nó inicial e final para todas as barras do modelo e, subsequentemente, voltar a fazer o cálculo.
Modelagem incorreta das escadas
Um erro muito frequente é a falta de ligação da escada aos elementos estruturais de plano ou a falta de sobreposição das escadas em rampa de laje no caso de configurações em planta com forma de ‘L’, de ‘C’, etc.
A partir do exemplo podemos reparar como o desenho arquitetônico parece correto, mas de fato o modelo estrutural revela a instabilidade (barra não ligada).
Uma possível solução do problema poderia ser eliminar a geração da estrutura de todas as escadas e, subsequentemente, refazer o cálculo.
No caso de configurações em planta com forma de ‘L’ ou ‘C’ é necessário que os patamares das rampas se sobreponham.
Com EdiLus, por exemplo, podemos adicionar o patamar inicial e final. Neste caso as barras que esquematizam as rampas estão bem ligadas entre elas e à estrutura.
Modelagem incorreta das vigas de ligação entre sapatas ou encabeçamentos de estacas
No exemplo aqui em baixo, a viga de ligação foi desenhada em fio sapata e não está vinculada à estrutura.
As vigas de ligação devem ser inseridas como vigas de ‘Elevação‘ e desenhadas a fim de unir os centros das respetivas sapatas que se pretende ligar.
A modelagem correta das vigas de ligação pressupõe que os nós à base dos pilares, aos quais são aplicadas as sapatas, estejam ligados por estas vigas. Desta forma é possível conter os assentamentos diferenciais e evitar os deslocamentos mútuos entre as sapatas.
É possível obter uma modelagem correta desenhando uma viga de ‘elevação‘, entre as duas sapatas, ligada à base dos pilares.
Apoio de uma viga realizado entre dois cordões não estruturais cfc
No software EdiLus, o cordão não estrutural cfc não é um elemento estrutural adequado para apoiar uma viga (que em vez é um elemento estrutural). Uma possível solução poderia ser substituir o “cordão não estrutural cfc” com um elemento estrutural de tipo viga.
Terreno não atribuído às vigas de fundação
O exemplo mostra uma estrutura sem ligação nenhuma ao solo.
Com EdiLus as vigas de fundação estão realçadas através de uma cor mais escura do que a cor das vigas de elevação.
Vigas que não se assentam em outras vigas
Neste caso o desenho da cobertura parece correto mas o modelo estrutural revela a instabilidade (as barras não estão ligadas).
Uma solução é verificar se a viga ‘de suporte’ se parte no ponto de interseção com a viga suportada (a viga tem que se quebrar).
