O modelo de material "Hoek-Brown" está disponível no módulo Análise geotécnica. O modelo apresenta um comportamento de material linear elástico ideal-plástico. O seu critério de resistência não linear é o critério de rotura mais comum para pedra e rocha.
A entrada dos parâmetros de materiais pode ser efetuada
de forma direta através dos parâmetros de massa rochosa ou de forma alternativa
através da classificação do GSI
.
Encontra informação detalhada sobre este modelo de material e a definição da entrada no RFEM no respetivo capítulo Modelo de Hoek-Brown do manual online para o módulo Análise geotécnica.
Utilizando o tipo de barra "Amortecedor", pode definir um coeficiente de amortecimento, uma constante de mola e uma massa. Este tipo de barra expande as possibilidades da análise de histórico de tempo.
Do ponto de vista da viscoelasticidade, o tipo de barra "Amortecimento" é similar ao modelo de Kelvin-Voigt, que consiste num elemento de amortecimento e numa mola elástica (ambos ligados em paralelo).
No módulo Análise modal, tem a opção de aumentar automaticamente os valores próprios procurados até ser alcançado um determinado fator de massa modal efetivo. Todas as direções de translação que foram ativadas como massas para a análise modal são tidas em consideração.
Assim, os 90% da massa modal efetiva necessários para o método de espectro de resposta podem ser facilmente calculados.
O módulo Análise de histórico de tempo disponibiliza acelerogramas para o cálculo. Esta extensão permite a análise estrutural dinâmica de diagramas de aceleração-tempo.
Existe uma extensa biblioteca de registos sísmicos à sua disposição, mas também pode introduzir ou importar os seus próprios diagramas. A análise de histórico de tempo é efetuada através da análise modal ou da análise linear implícita de Newmark.
O fator de relevância modal (MRF) pode ajudá-lo a avaliar até que ponto os elementos estruturais estão envolvidos numa forma própria. O cálculo é baseado na energia de deformação elástica relativa de cada componente estrutural.
Com o MRF, é possível distinguir entre formas próprias locais e globais. Se diversas barras apresentarem um MRF significativo (por exemplo, > 20%), é muito provável que exista uma instabilidade em toda a estrutura ou em parte da mesma. No entanto, se a soma de todos os MRF for de aproximadamente 100% para uma forma própria, é de esperar um problema de estabilidade local (por exemplo, encurvadura de uma barra individual).
Além disso, o MRF pode ser utilizado para determinar cargas críticas e comprimentos efetivos de determinados componentes estruturais (por exemplo, para a análise de estabilidade). As formas próprias para as quais uma determinada barra apresente valores de MRF pequenos (por exemplo, < 20%) podem ser negligenciadas neste contexto.
O MRF é exibido como forma própria na tabela de resultados em Análise de estabilidade --> Resultados por barra → Comprimento efetivo e Cargas críticas.
O módulo Dimensionamento de betão permite efetuar a verificação da resistência ao fogo simplificada de acordo com a EN 1992-1-2 para pilares (Capítulo 5.3.2) e vigas (Capítulo 5.6).
Estão disponíveis os seguintes métodos para a verificação de resistência ao fogo simplificada:
Pilares: dimensões mínimas para secções retangulares e circulares segundo a tabela 5.2a e a equação 5.7 para o cálculo da exposição ao fogo
Vigas: dimensões e distâncias entre eixos mínimas segundo as tabelas 5.5 e 5.6
Pode determinar os esforços internos para a verificação de resistência ao fogo de acordo com dois métodos.
1 Neste caso, os esforços internos da situação de dimensionamento acidental são incluídos diretamente no dimensionamento.
2 Os esforços internos do dimensionamento à temperatura normal são reduzidos através do fator Eta,fi (ηfi) e são depois utilizados no dimensionamento da resistência ao fogo.
Além do mais, é possível modificar a distância entre eixos de acordo com a Eq. 5.5.
O método de histórico de tempo é efetuado através de uma análise modal ou da análise linear implícita de Newmark. A análise de histórico de tempo neste módulo está restringida aos sistemas lineares. Mesmo sendo a análise modal um algoritmo rápido, tem de ser utilizado um certo número de valores próprios para assegurar a precisão necessária dos resultados.
A análise implícita de Newmark representa um método muito preciso, independentemente do número de valores próprios utilizados, mas requer um número de intervalos de tempo pequenos suficientes para o cálculo.
O módulo Dimensionamento de betão permite realizar verificações sísmicas para barras de betão armado segundo o EC 8. Isso inclui, entre outras, as seguintes funções:
Parâmetros da verificação sísmica
Distinção entre as classes de ductilidade DCL, DCM, DCH
Possibilidade de transferir o coeficiente de comportamento da análise dinâmica
Verificação do valor limite para o coeficiente de comportamento
Verificações de capacidade "Strong column – weak beam"
Regras de dimensionamento para verificação do fator de ductilidade em curvatura
Consideração do comportamento de componente não linear utilizando articulações de plástico padrão para aço (FEMA 356, EN 1998-3) e comportamento de material não linear (alvenaria, aço - bilinear, curvas de trabalho definidas pelo utilizador)
Importação direta de massas de casos ou combinações de carga para aplicação de cargas verticais constantes
Especificações definidas pelo utilizador para a consideração de cargas horizontais (padronizadas para uma forma própria ou uniformemente distribuídas sobre a altura das massas)
Determinação de uma curva pushover com critério limite selecionável para o cálculo (colapso ou deformação limite)
Transformação da curva pushover em espectro de capacidade (formato ADRS, sistema de um grau de liberdade)
Bilinearização do espectro de capacidade de acordo com EN 1998‑1:2010 + A1:2013
Transformação do espectro de resposta aplicado no espectro necessário (formato ADRS)
Determinação do deslocamento objetivo de acordo com o EC 8 (método N2 de acordo com Fajfar 2000)
Comparação gráfica da capacidade e do espectro necessário
Avaliação gráfica dos critérios de aceitação de articulações plásticas predefinidas
Apresentação dos resultados dos valores utilizados no cálculo iterativo do deslocamento de destino
Acesso a todos os resultados da análise estrutural nos níveis de carga individuais
Agora, pode dimensionar ligações de acordo com a norma americana ANSI/AISC 360-16 no módulo Ligações de aço. Os seguintes procedimentos de verificação estão integrados:
Verificação de fatores de carga e resistência (LRFD)
Para superfícies de madeira com o tipo de espessura "Constante", é considerado o fator de fissura kcr e, portanto, a influência negativa das fissuras na resistência ao corte.
Para a análise de estabilidade, utilizou-se um solucionador de valores próprios interno para determinar o fator de carga crítica? Neste caso, é possível exibir como resultado a forma do modo determinante do objeto a ser dimensionado.
Já descobriu a saída tabular e gráfica de massas em pontos da malha? Bem, este também é um dos resultados da análise modal no RFEM 6. Desta forma, é possível verificar as massas importadas que dependem das várias configurações da análise modal. Estes podem ser exibidos no separador Massas em pontos da malha da tabela de Resultados. A tabela oferece uma visão geral dos seguintes resultados: Massa - direção de translação (mX, mY, mZ ), massa - direção de rotação (mφX, mφY, mφZ ) e a soma de massas. Seria melhor obter uma avaliação gráfica o mais rapidamente possível? As massas também podem ser representadas graficamente em pontos da malha.
Conforme já aprenderam, os resultados de um caso de carga de Análise modal são apresentados no programa após um cálculo bem-sucedido. Assim, podemos ver imediatamente a primeira forma própria graficamente ou como uma animação. Também é possível ajustar facilmente a representação da padronização das formas próprias. Faça isso diretamente no navegador de resultados, onde tem uma das quatro opções para a visualização das formas próprias disponíveis para seleção:
Escalação do valor do vetor de forma própria uj a 1 (considera apenas os componentes de translação)
Selecionar o componente de translação máximo do vetor próprio e defini-lo como 1
Considerar todo o vetor próprio (incluindo os componentes de rotação), selecionar o máximo e defini-lo como 1
Definir a massa modal mi para cada forma própria como 1 kg
Pode encontrar uma explicação detalhada sobre a normalização das formas próprias no manual online {%>
Deseja considerar outras cargas como massas para além das cargas estáticas? O programa permite isso para cargas de nós, barras, linhas e superfícies. Para tal, é necessário selecionar o tipo de carga "Massa" ao definir a carga de interesse. Defina a massa ou os componentes da massa nas direções X, Y e Z para tais cargas. Para massas nodais, tem a opção adicional de especificar também os momentos de inércia X, Y e Z de forma a modelar pontos de massa mais complexos.
Muitas vezes, é necessário negligenciar as massas. Este é particularmente o caso quando pretende utilizar a saída da análise modal para a análise sísmica. Para tal, são necessários 90% da massa modal efetiva em cada direção para o cálculo. Portanto, pode negligenciar a massa em todos os apoios fixos de nós e linhas. O programa desativa automaticamente as massas associadas por si.
Também é possível selecionar manualmente os objetos cujas massas devem ser negligenciadas para a análise modal. Desta forma, mostramos a última opção na imagem para uma melhor visualização. É feita uma seleção definida pelo utilizador e os objetos com os seus componentes de massa associados são selecionados de forma a negligenciar as massas.
Ao definir os dados de entrada para o caso de carga da análise modal, pode considerar um caso de carga cuja rigidez represente a posição inicial para a análise modal. Como é que se faz isso? Conforme apresentado na imagem, selecione a opção "Considerar estado inicial a partir de". Agora, abra a caixa de diálogo "Configuração do estado inicial" e defina o tipo Rigidez como estado inicial. Neste caso de carga, a partir do qual é considerado o estado inicial, é possível considerar a rigidez do sistema estrutural quando as barras de tração falham. O objetivo de tudo isto: A rigidez deste caso de carga é considerada na análise modal. Desta forma, o utilizador obtém um sistema claramente flexível.
Isto já é possível ver na imagem: As imperfeições também podem ser tidas em consideração ao definir um caso de carga de análise modal. Os tipos de imperfeição que pode utilizar na análise modal são as cargas fictícias de caso de carga, deslocamento inicial através da tabela, deformação estática, coeficiente de comprimento efetivo, modo próprio dinâmico e grupo de casos de imperfeição.
A propósito: As modificações de estrutura podem ser facilmente definidas em casos de carga do tipo Análise modal. Isto permite, por exemplo, ajustar individualmente a rigidez de materiais, secções, barras, superfícies, articulações e apoios. Para alguns módulos de dimensionamento, também é possível alterar a rigidez. Uma vez selecionados os objetos, as suas propriedades de rigidez são adaptadas ao tipo de objeto. Desta forma, pode defini-los em separadores separados.
Deseja analisar a rotura de um objeto (por exemplo, um pilar) na análise modal? Isso também é possível sem problemas. Basta mudar para a janela Modificação da estrutura e desativar os objetos relevantes.
O seu objetivo é determinar o número de formas próprias? O programa oferece dois métodos para isso. Por um lado, é possível definir manualmente o número das formas próprias mais pequenas a serem calculadas. Neste caso, o número de formas próprias disponíveis depende dos graus de liberdade (isto é, do número de pontos de massa livres multiplicados pelo número de direções nas quais as massas atuam). No entanto, está limitado a 9999. Por outro lado, pode definir a frequência natural máxima da forma que o programa determinava as formas próprias automaticamente até atingir a frequência natural definida.
O cálculo está terminado? Os resultados da análise modal estarão disponíveis tanto em gráficos como em tabelas. Apresentar as tabelas de resultados para o caso de carga ou os casos de carga da análise modal. Desta forma, pode ver os valores próprios, as frequências angulares, as frequências naturais e os períodos naturais da estrutura à primeira vista. As massas modais efetivas, os fatores de massa modal e os fatores de participação também são apresentados claramente.
Tem diversas opções disponíveis para definir massas para a análise modal. Enquanto as massas devido ao peso próprio são consideradas automaticamente, pode considerar as cargas e massas diretamente num caso de carga do tipo de análise modal. Necessita de mais opções? Selecione se pretende considerar as cargas totais como massas, componentes de carga na direção global Z ou apenas os componentes de carga na direção da gravidade.
O programa oferece uma opção adicional ou alternativa para a importação de massas: Definição manual de combinações de cargas a partir das quais as massas são consideradas na análise modal. Selecionou uma norma de dimensionamento? Em seguida, pode criar uma situação de dimensionamento com o tipo de combinação Massa sísmica. Assim, o programa calcula automaticamente uma situação de massa para a análise modal de acordo com a norma de dimensionamento preferida. Por outras palavras: O programa cria uma combinação de cargas a partir dos coeficientes de combinação predefinidos para a norma selecionada. Esta contém as massas utilizadas para a análise modal.
Dimensionamento para tração, compressão, flexão, corte, torção e esforços internos combinados
Consideração de um entalhe
Verificação da compressão perpendicular às fibras nos apoios de extremidade e intermédios com (EC 5) e sem elementos de armadura (parafusos totalmente roscados)
Redução opcional do esforço de corte no apoio (ver Função de produto)
Dimensionamento de barras curvadas e de secção variável
Consideração de resistências mais altas para componentes semelhantes que estão muito próximos (fator ksys de acordo com EN 1995‑1‑1, 6.6(1)-(3))
Opção para aumentar a resistência ao corte para madeira macia segundo a DIN EN 1995-1-1:NA NDP, 6.1.7(2)
Entrada gráfica e controlo de apoios de nós e comprimentos efetivos definidos para a verificação de estabilidade
Determinação de comprimentos de barra equivalente para barras de secção variável
Consideração da posição dos reforços para derrubamento
Verificações de encurvadura por flexão-torção para componentes com carga de momento
Dependendo da norma, pode escolher entre a entrada definida pelo utilizador de Mcr, o método analítico da norma e a utilização do solucionador de valores próprios interno
Consideração do painel de corte e restrição de rotação ao utilizar o solucionador de valores próprios
Representação gráfica da forma própria se o solucionador de valores próprios foi utilizado
Verificações de estabilidade para componentes sob carga de compressão e flexão combinadas, dependendo da norma de dimensionamento
Cálculo compreensível de todos os coeficientes necessários, tais como fatores para a consideração da distribuição de momentos ou fatores de interação
Consideração alternativa de todos os efeitos para a verificação de estabilidade ao determinar os esforços internos no RFEM/RSTAB (análise de segunda ordem, imperfeições, redução da rigidez, se necessário, em combinação com o módulo Torção com empenamento (7 GDL))
Como provavelmente já devem saber, as verificações das barras selecionadas são realizadas tendo em consideração o tempo de queima definido. Todos os fatores de redução e coeficientes são armazenados em conformidade no programa e são considerados para a determinação da capacidade de carga. Isso poupa-lhe muito trabalho.
Os comprimentos efetivos para o dimensionamento de barras equivalentes são retirados diretamente das entradas de resistência. Não é necessário introduzi-los novamente.
Após a conclusão do dimensionamento, o programa apresenta as verificações da resistência ao fogo de forma clara e com todos os detalhes dos resultados. Isto permite-lhe seguir os resultados de forma completamente transparente. Os resultados também contêm todos os parâmetros necessários para que seja possível determinar a temperatura do componente na hora dos cálculos.
A par de todas estas funções, o programa permite integrar todas as tabelas e gráficos de resultados, incluindo os resultados dos estados limite último e de utilização, como parte dos resultados do dimensionamento de aço no relatório de impressão global do RFEM/RSTAB.
Aqui tem livre escolha. O dimensionamento de pressão de apoio pode ser realizado em qualquer ponto para o carregamento nas direções y e z de uma secção. O utilizador é livre de distinguir entre os apoios interiores e exteriores. Pode ser definido pelo utilizador um fator kc,90 para a pressão perpendicular à fibra (por exemplo, 1,75 para madeira laminada colada). Se permitido, o comprimento do apoio é aumentado automaticamente de acordo com as especificações padrão. Isto permite um dimensionamento mais eficiente com o mínimo de esforço.
Utilizou o solucionador de valores próprios do módulo para determinar o fator de carga crítica dentro da análise de estabilidade? Se assim for, pode apresentar a forma própria determinante do objeto a ser dimensionado como resultado. O solucionador de valores próprios está disponível aqui para verificações da encurvadura por flexão-torção, dependendo da norma de dimensionamento utilizada.
Cálculo de flechas e comparação com valores limite normativos ou ajustados manualmente
Consideração de contra-flechas no cálculo das flechas
Possibilidade de diferentes valores limite dependendo do tipo de situação de dimensionamento
Ajuste manual de comprimentos de referência e segmentação por direção
Cálculo de flechas relacionadas com a estrutura inicial ou com a estrutura deformada
Consideração automática de deformações dependentes do tempo através do aumento da carga com fator de fluência (também pode ser definido pelo utilizador do lado da rigidez)
Verificação simplificada de vibrações
Saída de resultados gráfica integrada no RFEM/RSTAB, por exemplo, utilização de valor limite, deformação ou flecha
Integração completa dos resultados no relatório de impressão do RFEM/RSTAB
As verificações para as barras que selecionou são realizadas tendo em consideração a temperatura determinante do componente. As verificações de secção e de estabilidade podem ser realizadas de acordo com a EN 1993-1-2, secção 4.2.3, no módulo Dimensionamento de aço. Todos os fatores de redução e coeficientes necessários são guardados em conformidade e são considerados para a determinação da capacidade de carga.
Os comprimentos efetivos para o dimensionamento de barras equivalentes são retirados diretamente das entradas de resistência. Não 'precisa de os introduzir novamente.
Em cada dimensionamento, realize primeiro a classificação da secção. Para as secções de classe 4, o dimensionamento é realizado automaticamente de acordo com a EN 1993-1-2, Anexo E.