Declaração do problema
Para um projeto de engenharia na escola, estamos verificando a estabilidade na direção longitudinal de um prédio de apartamentos, levando em consideração o efeito dinâmico dos terremotos. Para isso, estamos criando um modelo bidimensional de elementos finitos no Matlab. Temos que assumir que:
- Há uma condição de tensão plana nas colunas
- Há condição de deformação plana nos pisos e paredes.
A estabilidade do edifício é garantida:
- Na direção transversal: ação da membrana nas colunas e nas paredes.
- No sentido longitudinal, rigidez à flexão das conexões entre as colunas, o piso e as paredes.
A imagem em anexo mostra um prédio de apartamentos com propriedades:
- Nove baías (cada uma com 5 m de largura e 0,25 m de espessura)
- Seis andares (cada um com 3,5 m de altura e 0,25 m de espessura)
- A profundidade do edifício é de 12 m.
- O edifício é suportado por vinte colunas (cada uma com 1,6 m de largura e 5 m de altura)
- A espessura das colunas ainda precisa ser determinada, mas deve situar-se entre 0,2 me 0,8 m.
- E = 35 GPa
- Coeficiente de Poisson = 0,25
- Densidade de massa = 2500 kg / m³
- Camada final de 350 kg / m²
A tensão plana e a tensão plana podem ser modeladas por meio de elementos de viga, desde que nos elementos com condição de deformação plana sejam ajustados valores E 'e ν' para o módulo de Young e o coeficiente de Poisson:
E '= E / (1-ν ^ 2) e ν' = ν / (1-ν)
Questões
Estamos lutando com a implementação das condições de tensão e deformação do avião. Tentamos modelar isso da seguinte maneira:
- Deformação plana: modelamos o edifício com uma espessura de 1 m para a superestrutura. Portanto, ajustamos a densidade de massa de 2500 kg / m³ para 12 m * 2500 kg / m³. Deste modo, a massa de cada elemento é obtida multiplicando pela espessura e comprimento do elemento.
- Tensão no plano: dobramos a rigidez da coluna para incluir as duas na base.
Esta implementação não fornece os resultados que esperamos. Existem sugestões para melhorias?
