Na engenharia estrutural, prever os efeitos dos fluxos de vento turbulentos nas estruturas é crucial para a segurança e o desempenho. A modelação de turbulências na dinâmica dos fluidos computacional (CFD) ajuda a simular estas interacções. Os engenheiros devem escolher um modelo de turbulência prático que equilibre eficiência, precisão e aplicabilidade. Common models include Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS), Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes (URANS), and Delayed Detached Eddy Simulation (DDES). O RANS é sólido e económico para fluxos estacionários, o URANS captura fenómenos dependentes do tempo para instabilidade moderada e o DDES, uma híbrida do RANS e do Large Edy Simulation (LES), resolve estruturas turbulentas complexas. Understanding each model's strengths and limitations helps engineers select the best approach for their applications.
Para avaliar se também é necessário considerar a análise de segunda ordem numa análise dinâmica, o coeficiente de sensibilidade do deslocamento entre pisos θ é fornecido na EN 1998-1, secções 2.2.2 e 4.4.2.2. Este pode ser calculado e analisado com o RFEM 6 e o RSTAB 9.
Para a verificação do estado limite último, a EN 1998-1, secção 2.2.2 e 4.4.2.2, requer que o cálculo seja efetuado considerando a teoria de segunda ordem (efeito P-Δ). Este efeito pode não ser considerado apenas se o coeficiente de sensibilidade do deslocamento entre os pisos θ for inferior a 0,1.
Criar um exemplo de validação para a dinâmica dos fluidos computacional (CFD) é um passo crítico para garantir a precisão e a fiabilidade dos resultados da simulação. This process involves comparing the outcomes of CFD simulations with experimental or analytical data from real-world scenarios. The objective is to establish that the CFD model can faithfully replicate the physical phenomena it is intended to simulate.
A direção do vento desempenha um papel crucial na formação dos resultados das simulações da dinâmica de fluidos computacional (CFD) e no cálculo estrutural de edifícios e infraestruturas. É um fator determinante para avaliar como as forças do vento interagem com as estruturas, influenciando a distribuição das pressões do vento e, consequentemente, as respostas estruturais.
Tanto a determinação das vibrações naturais como a análise do espectro de resposta são sempre realizadas num sistema linear. Se existirem não linearidades no sistema, estas são linearizadas, portanto, não são consideradas. Podem ser barras tracionadas, apoios não lineares ou articulações não lineares, por exemplo. Neste artigo, mostramos como é que pode tratá-las numa análise dinâmica.
O cumprimento das normas de construção, tais como o Eurocódigo, é essencial para garantir a segurança, a integridade estrutural e a sustentabilidade dos edifícios e estruturas. A dinâmica de fluidos computacional (CFD) desempenha um papel vital neste processo, simulando o comportamento de fluidos, otimizando dimensionamentos e ajudando arquitetos e engenheiros a cumprir os requisitos do Eurocódigo relacionados com análise de carga de vento, ventilação natural, segurança contra incêndio e eficiência energética. Ao integrar o CFD no processo de dimensionamento, os profissionais podem criar edifícios mais seguros, eficientes e em conformidade com os mais altos padrões de construção e dimensionamento na Europa.
De forma a poder avaliar a influência dos fenómenos de estabilidade locais de componentes esbeltos, o RFEM 6 e o RSTAB 9 oferecem a possibilidade de realizar uma verificação linear da carga crítica ao nível da secção. O artigo seguinte é sobre os conceitos básicos do cálculo e da interpretação de resultados.
O tamanho do domínio computacional (tamanho do túnel de vento) é um aspeto importante da simulação de vento que tem um impacto significativo na precisão e no custo das simulações CFD.
O dimensionamento de barras de aço formadas a frio de acordo com a AISI S100-16 está agora disponível no RFEM 6. Design can be accessed by selecting “AISC 360” as the standard in the Steel Design add-on. “AISI S100” is then automatically selected for the cold-formed design (Image 01).
O cálculo dinâmico no RFEM 6 e no RSTAB 9 está repartido por diversos módulos. O módulo Análise modal é um pré-requisito para todos os outros módulos de cálculo dinâmico, uma vez que realiza a análise de vibração natural para modelos de barras, superfícies e sólidos.
A análise modal é o ponto de partida para a análise dinâmica de sistemas estruturais. Este módulo pode ser utilizado para determinar valores de vibração naturais, tais como frequências naturais, formas próprias, massas modais e fatores de massa modal efetivos. Este resultado pode ser usado para o dimensionamento de vibrações e pode ser usado para outras análises dinâmicas (por exemplo, carregamento por um espectro de resposta).
O módulo Dimensionamento de alumínio para o RFEM 6 dimensiona barras de alumínio para os estados limite último e de utilização segundo o Eurocódigo 9. Além disso, é possível o dimensionamento segundo a ADM 2020 (norma dos EUA).
Mit RF-/DYNAM Pro Ersatzlasten ist es möglich, eine Ersatzlastberechnung anhand des multimodalen Antwortspektren-Verfahrens zu durchzuführen. Im dargestellten Beispiel wurde dies für einen Mehrmassenschwinger durchgeführt.
Neste artigo, são apresentadas imagens de um cenário de explosão de uma detonação remota realizada no RF-DYNAM Pro - Forced Vibrations e os efeitos são comparados na análise de histórico de tempo linear.
A análise do espectro de resposta é um dos métodos de dimensionamento mais utilizados em caso de sismo. Este método tem muitas vantagens. A mais importante é a simplificação: a complexidade dos sismos é simplificada ao ponto de ser possível realizar uma verificação com um esforço razoável. Contudo, a desvantagem deste método é a perda de muita informação devido a esta simplificação. Uma maneira de atenuar esta desvantagem consiste em utilizar a combinação linear equivalente ao combinar as respostas modais. Isto será explicado mais detalhadamente neste artigo através de um exemplo.
Tanto a determinação das vibrações naturais como a análise do espectro de resposta são sempre realizadas num sistema linear. Se existirem não linearidades no sistema, estas são linearizadas, portanto, não são consideradas. Os tirantes retos são frequentemente utilizados na prática. Este artigo mostra como é possível representá-los corretamente de forma aproximada numa análise dinâmica.
De forma a considerar as imprecisões relativas à posição das massas numa análise de espectro de resposta, as normas para o dimensionamento sísmico especificam regras que devem ser aplicadas tanto na análise de espectro de resposta simplificada como na análise de espectro de resposta multimodal. Estas regras descrevem o seguinte procedimento geral: a massa do piso deve ser deslocada por uma certa excentricidade, o que resulta num momento de torção.
Quando introduz e transfere cargas horizontais, tais como cargas de vento ou sísmicas, surgem dificuldades crescentes em modelos 3D. Para evitar tais problemas, algumas normas (por exemplo, ASCE 7, NBC) exigem a simplificação do modelo através de diafragmas que distribuem as cargas horizontais para os componentes estruturais que transferem cargas, mas não podem transferir a flexão (denominadas "Diafragma")
A norma DIN EN 1998-1 com o anexo nacional DIN EN 1998-1/NA especifica o procedimento para determinação das cargas sísmicas na Alemanha. A norma aplica-se a trabalhos de engenharia civil em áreas sísmicas.
Bei Kranbahnen mit großen Stützweiten ist nicht selten die Horizontallast aus Schräglauf bemessungsrelevant. In diesem Beitrag sollen die Entstehung dieser Kräfte und die richtige Eingabe in KRANBAHN beschrieben werden. Es wird hierbei auf die praktische Ausführung und den theoretischen Hintergrund eingegangen.
No RF-DYNAM Pro - Equivalent Loads é possível calcular as cargas sísmicas equivalentes de acordo com diferentes normas. Com o cálculo das cargas equivalentes para cada valor próprio não é diretamente possível obter o esforço de corte horizontal para cada piso, que é necessário para a posterior análise. O seguinte exemplo descreve uma opção para calcular o esforço de corte horizontal de forma rápida e eficaz.
In einem multimodalen Antwortspektrenverfahren ist es wichtig, eine ausreichende Anzahl von Eigenwerten der Struktur zu ermitteln und deren dynamische Antworten zu berücksichtigen. Vorschriften wie die EN 1998-1 [1] und andere internationale Standards schreiben vor, 90 % der Strukturmasse zu aktivieren. Isto é, so viele Eigenwerte zu bestimmen, dass die Summe der effektiven Modalmassenfaktoren größer 0.9 ist.
Para a verificação do estado limite último, a EN 1998-1, secção 2.2.2 e 4.4.2.2 [1], requer que o cálculo considere a teoria de segunda ordem (efeito P-Δ). Este efeito pode não ser considerado apenas se o coeficiente de sensibilidade do deslocamento entre os pisos θ for inferior a 0,1.
O novo módulo RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations está disponível desde o lançamento das versões 5.04.xx e 8.04.xx do RSTAB. Massen können nun direkt aus Lastfällen oder Lastkombinationen importiert werden.