Sistema de coordenadas e convenção de sinais

A maioria dos resultados «errados» no EduBeam é, na verdade, uma surpresa da convenção de sinais. O que segue é exatamente o que o solver usa.

Eixos globais

• x: horizontal, positivo para a direita.
• z: vertical, positivo para baixo na tela.
• y: o eixo perpendicular ao plano (aponta para o observador em um sistema dextrogiro). Rotações e momentos são em torno de y.

O indicador de eixos no canto da grade mostra x (vermelho) e z (verde). Um nó no topo de um pilar de 3 m tem, portanto, Z = −3 se a base está em Z = 0.

Graus de liberdade

Cada nó tem Dx, Dz (translações) e Ry (rotação). Dz positivo é um deslocamento para baixo; Ry positivo é uma rotação anti-horária na tela. Os mesmos sinais valem para deslocamentos prescritos e para os resultados nodais.

Cargas

Carga	Sentido positivo
Fx, fx, f1x…	+x (direita; ou o x local do elemento com LCS ativado)
Fz, fz, f1z…	+z (baixo; ou o z local com LCS ativado)
My	anti-horário na tela
ΔTs	aquecimento (alongamento)
ΔTb − ΔTt	fibra inferior mais quente que a superior

Assim, uma carga gravitacional é um fz positivo, e um vento que empurra um pilar esquerdo para a direita é um fx positivo.

Eixos locais do elemento

O x local vai do nó inicial ao nó final; o z local é perpendicular a ele e obtido girando os eixos globais pelo ângulo do elemento $\alpha$. Para um elemento horizontal desenhado da esquerda para a direita, eixos locais e globais coincidem. Use Inverter nós na tabela Elementos para inverter a direção.

Esforços internos

Grandeza	Positivo significa
N	tração
Vz	o sinal usual da teoria de vigas: em uma viga biapoiada sob carga gravitacional, V é positivo no apoio esquerdo e negativo no direito
My	tração na fibra inferior (+z). Uma viga biapoiada sob carga gravitacional tem momento positivo no meio do vão; uma viga em balanço com carga na extremidade tem momento negativo no engaste

Esforços de extremidade (tabela Resultados dos elementos)

X12, Z12, M12 atuam sobre o elemento no nó inicial, X21, Z21, M21 no nó final, no sistema local, com os mesmos sentidos positivos dos eixos locais e de My. São as forças que os nós exercem sobre o elemento, isto é, $\mathbf{f} = \mathbf{K}_l\,\mathbf{u}_l - \mathbf{f}_{eq}$, onde $\mathbf{f}_{eq}$ são as cargas nodais equivalentes das cargas de elemento. A soma dos esforços de extremidade de todos os elementos que concorrem em um nó equilibra as cargas nodais e reações ali.

Reações

Há uma reação para cada GL restringido, informada no sistema de coordenadas do nó (girado pelo ângulo do SCL nodal, se definido). As setas de reação na visualização apontam na direção em que o apoio empurra a estrutura.

Unidades

O solver trabalha internamente em SI (m, N, Pa, rad, K). As unidades de exibição afetam apenas o que você digita e lê; alterá-las nunca muda o modelo.