Devido às inúmeras questões que surgiram a respeito do programa de Grelha Não-Linear Física nos últimos tempos (tanto via comunidade como diretamente no suporte), resolvi escrever um pouco sobre o tema. Utilizarei o esquema de Perguntas&Respostas com o intuito de deixar o texto menos "massante".

Tentarei responder as seguintes perguntas da maneira mais clara possível

1) O que é Não-Linearidade?

2) É muito importante considerar a Não-Linearidade?

3) Para que serve o Grelha Não-Linear Física?

4) É difícil utilizar o Grelha Não-Linear Física?

5) Posso confiar no Grelha Não-Linear Física?

Para aqueles que não me conhecem, meu nome é Alio e faço parte da equipe de desenvolvimento da TQS.

1) O que é Não-Linearidade?

Na engenharia de estruturas, é muito comum ouvirmos os termos "Não-Linearidade Física" e "Não-Linearidade Geométrica".

De uma maneira muito simplificada, podemos dizer que a "Não-Linearidade Física" trata-se da não proporcionalidade que ocorre entre as cargas aplicadas e os deslocamentos de uma estrutura devido ao comportamento não-linear do material (no caso, o concreto-armado).

Já, na "Não-Linearidade Geométrica" esta não-linearidade ocorre devido a consideração de esforços adicionais que aparecem na estrutura deslocada (esforços de seguda ordem).

Como podemos ver, embora a nomenclatura dos termos sejam parecidas, uma não tem nada a ver com a outra.

Através do exemplo simples a seguir, tento deixar claro qual a diferença entre uma análise linear e uma não-linear.

- Análise linear tradicionalmente adotada

Note que, para qualquer carregamento N.P o deslocamento resultante N.d será sempre proporcional. Isto é uma consideração básica adotada em qualquer programa de análise estrutural.

- Análise Não-Linear

Neste caso, a relação carga/deslocamento não é mais proporcional e os deslocamentos tendem a aumentar.

2) É muito importante considerar a não-linearidade?

A consideração da não-linearidade (tanto física como geométrica) pode ser relevante em certos projetos. Isto depende de inúmeros fatores, tais como: o porte da estrutura, o nível de solicitações atuantes, a armadura dimensionada e detalhada, etc.

Saliento aqui alguns aspectos que fazem com o que a consideração da não-linearidade seja importante:

• concreto-armado é um material heterogêneo e não-linear;
• a cada dia os projetos estão cada vez mais complexos e as estruturas mais esbeltas;
• com o aparecimento de computadores cada vez mais velozes e programas cada vez mais completos, o cálculo não-linear será muito comum nos projetos de agora em diante.

3) Para que serve o Grelha Não-Linear Física?

Primeiro, responda a seguinte pergunta:

Algum dia você já se questionou se a flecha calculada para uma determinada laje estava correta?

Se sua resposta for SIM, provavelmente o grelha não-linear será muito útil para você.

Neste módulo, as flechas das lajes em serviço serão calculadas com muito mais exatidão pois será considerada a não-linearidade do concreto-armado devido a fissuração do concreto. Vale lembrar que flechas excessivas podem inviabilizar totalmente um projeto.

Você não precisará "adivinhar" onde e quanto deve ser a redução de inércia das barras de uma grelha.

Uma observação: o grelha não-linear não é uma ferramenta de dimensionamento, ou seja, seus esforços não são considerados no dimensionamento.

4) É difícil utilizar o Grelha Não-Linear Física?

O grelha Não-Linear é um módulo particular do sistema Grelha-TQS e a sua utilização é muito fácil. Basicamente, existem três etapas principais

a. Configuração de Critérios

Como em qualquer outro programa, a configuração correta dos critérios é fundamental para que os resultados obtidos sejam coerentes. Para facilitar, no programa de edição, cada critério é explicado com detalhes através dos botões de ajuda "?", justificando em parte a não necessidade de um manual.

b. Processamento

Após configurado os critérios, para processar a grelha basta um clique.

c. Visualização de Resultados

Foi desenvolvido um visualizador especialmente para analisar os resultados obtidos no processamento não-linear. Nele inclusive, existe uma animação que mostra como a laje fissura gradativamente.

5) Posso confiar no Grelha Não-Linear Física?

Após a finalização do programa, foram feitos diversos testes de validação. Inclusive, foi realizado uma comparação com um modelo experimental (leia no último TQS News).

Bem, para não estender muito sobre o assunto prefiro parar por aqui. Se alguém achar interessante que eu responda mais perguntas (como as que eu coloco a seguir), por favor mande um e-mail para a comunidade TQS.

• Porque é que numa análise não-linear sempre é necessário dividir o carregamento em incrementos de carga?
• O que é um processo incremental? Incremental-iterativo? Inércia fissurada?
• Lembra que eu disse que, para processar uma grelha não-linear só é necessário um clique. Porém, quais cálculos o programa faz neste "somente um clique"?
• Um pouco mais de teoria? Bibliografia complementar?

Obrigado pela atenção, Alio.