As superfícies em construção podem ser encontradas em inúmeras dimensões e formas, desde planos simples como paredes, tetos ou lajes, até cilindros de curva única como silos, passando por estruturas de membrana com múltiplas curvas. A rigidez de uma superfície resulta do seu material e espessura.
Para a análise estrutural e geração de malha EF, são gerados elementos 2D nas superfícies, os quais são aplicados no seu eixo centroide para o cálculo. Dessa forma, as deformações assim como podem ser determinadas as forças internas e momentos , os quais podem então ser projetados de acordo com o material e normas.
Todas as estruturas mencionadas acima podem ser consideradas no RFEM 6 porque o programa permite definir superfícies com diferentes rigidezes, geometrias, materiais e espessuras. As superfícies estão disponíveis como “Objetos Básicos” no Navegador de Dados (Imagem 1). Ao clicar duas vezes na entrada, uma nova janela é aberta onde você pode definir a superfície de interesse.
O separador “Geral” da janela “Nova Superfície” apresentada na Imagem 1 permite definir os parâmetros básicos da superfície. Dois desses parâmetros são o tipo de superfície e a rigidez da superfície, que também são o foco deste artigo. Assim, você pode definir superfícies de diferentes geometrias:
- Plano
- Quadrilateral
- NURBS
- Aparado
- Rodado
- Tubo
Para o tipo de rigidez, por outro lado, você pode escolher entre as seguintes opções:
- Padrão
- Sem Espessura
- Rígido
- Membrana
- Sem Tensão de Membrana
- Transferência de Carga
Como mencionado anteriormente, você pode usar essas opções para descrever e, posteriormente, dimensionar qualquer superfície plana ou curva que possa encontrar num modelo de edifício. Cada um dos tipos listados acima será explicado em artigos futuros, enquanto este texto em específico lhe dará uma visão mais detalhada sobre os tipos de superfície rodado, aparado, sem espessura e transferência de carga no RFEM 6.
Tipo de superfície “rodado”
Se o utilizador estiver interessado em modelar cúpulas, paredes circulares ou silos e tanques de armazenamento, este é o tipo de superfície sobre o qual precisa prestar atenção. Em geral, a superfície rodada é criada girando uma linha ao redor de um eixo fixo. Ao gerar uma superfície rodada no RFEM 6, aplica-se a mesma lógica: deve ser definida uma linha de contorno, eixo de rotação e ângulo de rotação. Portanto, quando seleciona o tipo de superfície “Rodado” na separador “Geral ” da janela “Nova Superfície”, aparecerá um novo separador onde pode definir esses parâmetros (Imagem 2).
Conforme apresentado na imagem, o eixo de rotação pode ser definido selecionando dois pontos (ou seja, P e R). Você pode escrever as coordenadas desses pontos diretamente na caixa de diálogo ou selecioná-los individualmente nos gráficos. Há também a possibilidade de selecionar os dois pontos de uma vez usando a opção “Selecionar pontos do eixo de rotação no gráfico”.
Se já definiu o material, espessura e rigidez da superfície no separador “Geral” da janela “Nova Superfície”, o programa cria a superfície a partir da posição inicial e final da linha e da rotação dos pontos de definição da linha. Como já mencionado, isso torna muito fácil criar não apenas componentes, mas modelos inteiros de maneira muito simples e rápida.
Um exemplo disso é a modelação da cúpula e parede circular apresentada na Imagem 3. Ambas as superfícies são criadas por um tipo de geometria "Rodado". Para entender melhor os parâmetros utilizados para criar este tipo de superfície, a imagem mostra a linha de contorno (linha nº 2) e o eixo de rotação (representado pelos nós P e R) da superfície representando a cúpula. Esta superfície é criada girando a linha de contorno ao redor do eixo de rotação para o ângulo de rotação α=360°.
Tipo de superfície “aparado”
A superfície recortada está relacionada com uma nova funcionalidade no RFEM 6 que permite a interseção de superfícies curvas e sólidos. Ao criar a interseção, o programa gera superfícies do tipo “Aparado”. O utilizador pode usar esse recurso para criar geometrias muito complexas, como interseções de tubos ou aberturas curvas, de forma simples e rápida.
Por exemplo, veja o modelo mostrado na Imagem 5. Existem três tubos para os quais deve ser criada uma interseção. Para fazer isso, primeiro selecione-os como mostrado na imagem. Em seguida, use a função “Dividir pela interseção” disponível no menu de atalho dos objetos selecionados.
Com essa função, as superfícies iniciais são divididas nas linhas de interseção, e são automaticamente criadas aberturas nas superfícies de corte. Isso cria novas superfícies que podem ser editadas ou eliminadas como objetos independentes. Dessa forma, pode eliminar as superfícies desnecessárias e obter a interseção dos tubos como apresentado na Imagem 6. Conforme apresentado na imagem, as superfícies agora são do tipo "Aparado".
Este é apenas um exemplo do uso da função “Dividir pela interseção” e do tipo de superfície “Aparado”. Como mencionado anteriormente, o utilizador pode criar muitas outras superfícies curvas complexas ou corpos perfurados com esse processo simples.
Tipo de superfície “Sem espessura”
Essas superfícies são necessárias para a definição de sólidos. A superfície não possui rigidez e destina-se a ser utilizada como superfície limite de um sólido. No entanto, superfícies com o tipo de rigidez “Sem Espessura” ainda podem ser configuradas por diferentes tipos de geometria (por exemplo, plana, quadrângulo, aparada, e assim por diante). Um exemplo de tais superfícies é apresentado na Imagem 7.
A tabela “Superfícies” na Imagem 7 apresenta que as superfícies Nº. 59-72 são do tipo de rigidez “Sem Espessura”. Isso porque são superfícies de borda do Sólido nº 21, conforme apresentado na Imagem 8.
Tipo de superfície “transferência de carga”
Além dos assistentes de carga, que facilitam a entrada de cargas, o RFEM 6 oferece o novo tipo de superfície "Transferência de Carga" para uma aplicação de carga ainda mais fácil. Assim, ao criar uma superfície desse tipo de rigidez, o programa cria uma nova superfície sem espessura e sem efeito estrutural, mas com uma capacidade única de transferir cargas.
Este é um recurso vantajoso no RFEM 6, que permite a consideração de cargas de superfícies que não estão incluídas no modelo em si (por exemplo, estruturas de fachada, superfícies de vidro, seções de cobertura trapezoidais, etc.).
É apresentado um exemplo na Imagem 9, onde a superfície nº 18 é criada com o tipo de rigidez “Transferência de carga” para contabilizar cargas de vento na parede de fachada não modelada da estrutura.
Como apresentado no exemplo, o utilizador pode usar superfícies de transferência de carga para aplicar cargas em áreas que não são diretamente modeladas como superfícies. A carga nesta superfície é distribuída para as bordas ou para os objetos integrados. Se as cargas de barra forem geradas, a carga é convertida nas direções globais com base nos verdadeiros comprimentos dos barra (direções de carga XL, YL, ZL).
Em contraste com os assistentes de carga, onde a área de carga tem que ser redefinida a cada vez, pode ser utilizada uma superfície de transferência de carga várias vezes para diferentes aplicações de carga. Mais especificamente, esta abordagem permite que as diferentes cargas de superfície sejam atribuídas utilizando uma única superfície de transferência de carga. Para saber mais sobre esse tipo de superfície e como definir os seus parâmetros, consulte este artigo da Base de dados de Conhecimento: Utilização da superfície de transferência de carga no RFEM 6 .
