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2022-03-17

Definição das fases de construção em termos de modelação

O módulo Análise das fases de construção (CSA) permite o dimensionamento de estruturas de barras, superfícies e sólidos no RFEM 6, considerando as fases de construção específicas associadas ao processo de construção. Isto é importante porque os edifícios não são construídos de uma só vez, mas sim através da combinação gradual das partes estruturais individuais. As etapas individuais nas quais os elementos estruturais, assim como as cargas, são adicionados ao edifício, são designadas por fases de construção, enquanto o processo em si é designado por processo de construção.

Assim, o estado final da estrutura fica disponível após a conclusão do processo de construção; ou seja, todas as fases de construção. Para determinadas estruturas, a influência do processo de construção (ou seja, todas as fases de construção individuais) pode ser significativa e deve ser considerada para evitar erros no cálculo. Uma visão geral do módulo CSA é fornecida no artigo da base de dados de conhecimento intitulado "Consideração das fases de construção no RFEM 6" .

Uma vez que estão assossiadas diferentes partes estruturais com as fases de construção individuais, o peso próprio desses elementos que estão ativos na fase em específico deve ser considerado. Se toda a estrutura ou as suas partes estão sujeitas a cargas adicionais relacionadas com as condições ambientais ou o método de construção, isso também deve ser considerado.

Assim sendo, para definir as fases de construção, é necessário incluir as alterações no modelo, por um lado, e o carregamento, por outro. Este artigo incidirá sobre o primeiro, enquanto o segundo será o tema de um próximo artigo da base de dados de conhecimento.

Um exemplo prático

A estrutura tomada como exemplo neste artigo tem 21 andares e cada andar é adicionado numa fase de construção separada, perfazendo um total de 21 fases consecutivas. Os elementos estruturais adicionados numa fase individual são: lajes de betão com uma espessura de 20 cm, uma alma de corte constituída por paredes com uma espessura de 40 cm e um pilar com uma secção de 20x20 cm. A altura ao solo é de 3 m. Se realizar o cálculo da EF nesta estrutura como um modelo completo (ou seja, sem considerar as fases de construção individuais), obterá resultados para os esforços internos e as deformações como apresentados nas Imagens 1 e 2, respetivamente.

O que se pode observar em termos de deformações é que as lajes ficam penduradas no núcleo interno. Em termos dos esforços internos, os momentos em torno do apoio são crescentes, enquanto os momentos no campo diminuem do primeiro para o último piso. Isto deve-se à diferença na distribuição da rigidez da estrutura e ao facto de as lajes estarem penduradas no núcleo.

Na realidade, a estrutura não é construída de uma só vez; ou seja, o peso é aplicado gradualmente e os resultados em termos de deformações e esforços internos são diferentes dos apresentados nas imagens acima mencionadas. Para considerar isso, é necessário definir as etapas de construção individuais que representam o processo de construção.

Primeiro de tudo, deve ativar o módulo Análise das fases de construção (CSA) nos dados gerais do modelo (Figura 3). As Fases de construção são depois incluídas nos dados do navegador. Também é possível definir as fases através da barra de menus (Inserir → Fases de construção).

De facto, para definir uma nova fase de construção no RFEM 6, deve definir as alterações a serem introduzidas em comparação com a fase definida anteriormente. Essas alterações podem ser associadas a barras, superfícies, sólidos, apoios de linha, apoios de nó, articulações de linha, ligações com soldadura de linha, contactos de superfície ou ligações rígidas.

Os itens relevantes para a fase de construção de interesse devem ser selecionados no separador Geral da caixa de diálogo Fases de construção. Por exemplo, para definir a primeira fase do processo de construção para a estrutura neste exemplo, deve considerar as barras e superfícies, assim como os apoios de nó e de linha (Figura 4).

Ao fazer isso, pode adicionar ou desativar elementos para as fases de construção específicas. Pode fazê-lo selecionando os elementos de interesse no gráfico ou escrevendo o seu número no campo de introdução (Figura 5).

Ao definir as fases de construção seguintes (por exemplo, SC2), os elementos seleccionados são adicionados aos elementos seleccionados nas fases anteriores (ou seja, SC1). Assim, todos eles estão ativos no estágio atual, como apresentado na Figura 6.

É importante ter em conta que um elemento não pode ser adicionado em várias fases. Para ser mais específico, os elementos que adicionou numa fase não podem ser adicionados noutra. Por exemplo, a superfície n.º 11 foi adicionada na segunda fase (ver Figura 6) e, portanto, não pode ser selecionada na (terceira) fase seguinte (Figura 7).

Uma vez definidas as fases de construção do lado do modelo, é importante considerar os diferentes carregamentos associados a cada fase. Isto será discutido num futuro artigo da base de dados de conhecimento.


Autor

A Eng.ª Kirova é responsável pela criação de artigos técnicos e presta apoio técnico aos clientes da Dlubal.

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