Os três tipos de pórticos de momento (comum, intermédio, especial) estão disponíveis no módulo Dimensionamento de aço do RFEM 6. O resultado do dimensionamento sísmico de acordo com a AISC 341-16 é categorizado em duas secções: requisitos de barras e requisitos de ligações.
A norma de aço AISC 360-16 requer a consideração da estabilidade de uma estrutura como um todo e de cada um dos seus elementos. Para isso, estão disponíveis vários métodos, incluindo a consideração direta na verificação, o método de comprimento efetivo e o método de verificação direta. Este artigo irá destacar os requisitos importantes do cap. C [1] e o método de análise direta a ser incorporado num modelo estrutural de aço juntamente com a aplicação no RFEM 6.
O artigo 4.1.8.7 do National Building Code of Canada (NBC) 2020 fornece um procedimento claro para os métodos de análise sísmica. O método mais avançado, o procedimento de análise dinâmica no artigo 4.1.8.12, deve ser utilizado para todos os tipos de estrutura, exceto aqueles que cumprem os critérios definidos em 4.1.8.7. O método mais simples, o Equivalent Static Force Procedure (ESFP) no artigo 4.1.8.11, pode ser utilizado para todas as outras estruturas.
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).
A análise sísmica no RFEM 6 é possível utilizando a análise modal e os módulos de análise de espectro de resposta. De facto, o conceito geral da análise sísmica no RFEM 6 é baseado na criação de um caso de carga para a análise modal ou para análise do espectro de resposta. Os grupos de normas para estas análises são definidos no separador Normas II dos dados gerais do modelo.
A vantagem do módulo RFEM 6 Steel Joints é que pode analisar as ligações de aço utilizando um modelo de EF, para o qual a modelação é totalmente automática em segundo plano. A entrada dos componentes da ligação de aço que controlam a modelação pode ser feita definindo os componentes manualmente ou utilizando os modelos disponíveis na biblioteca. O último método está incluído num artigo anterior da base de dados de conhecimento intitulado "Definir os componentes de ligação de aço utilizando a biblioteca". A definição de parâmetros para o dimensionamento de ligações de aço é o tema da artigo da base de dados de conhecimento "Dimensionamento de ligações de aço no RFEM 6".
O dimensionamento de secções de acordo com o Eurocódigo 3 baseia-se na classificação da secção a ser dimensionada em termos de classes determinadas pela norma. A classificação das secções é importante, pois determina os limites da resistência e da capacidade de rotação devidos à encurvadura local da secção.
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.
O cálculo de estruturas complexas utilizando software de análise de elementos finitos é geralmente realizado em todo o modelo. No entanto, a construção de tais estruturas é um processo realizado em várias etapas em que o estado final do edifício é alcançado através da combinação dos componentes individuais. Para evitar erros no cálculo de todos os modelos, deve ser considerada a influência do processo de construção. No RFEM 6, isto é possível através do módulo Análise das fases de construção (CSA).
As imperfeições na engenharia civil estão relacionadas com os desvios entre a produção dos componentes estruturais e a sua forma ideal. São frequentemente utilizados num cálculo para determinar o equilíbrio de forças para componentes estruturais num sistema deformado.
Norma ASCE 7-22 [1] , secção. 12.9.1.6 especifica quando os efeitos P-delta devem ser considerados ao realizar uma análise de espectro de resposta modal para o dimensionamento sísmico. Na NBC 2020 [2], enviados. 4.1.8.3.8.c fornece apenas um curto requisito para que os efeitos de deslocamento devido à interação das cargas de gravidade com a estrutura deformada sejam considerados. Portanto, pode haver situações em que os efeitos de segunda ordem, também conhecidos como P-delta, devem ser considerados ao realizar uma análise sísmica.
Este artigo mostra como utilizar o módulo Empenamento por torção (7 graus de liberdade) em combinação com o módulo Estabilidade da estrutura para considerar o empenamento de secção como um grau de liberdade adicional ao realizar a análise de estabilidade.
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" .
O módulo Ligações de aço no RFEM 6 permite criar e dimensionar ligações de aço utilizando um modelo de elementos finitos. A modelação das ligações pode ser controlada através de uma entrada de componentes simples e confortável. Os componentes de ligação de aço podem ser definidos manualmente ou utilizando os templates disponíveis na biblioteca. O primeiro método está incluído num artigo anterior da base de dados de conhecimento intitulado "Uma nova abordagem para o dimensionamento de ligações de aço no RFEM 6". Este artigo incidirá sobre o último método; ou seja, mostrará como definir os componentes de ligação de aço utilizando os templates disponíveis na biblioteca do programa.
Para dimensionar corretamente uma viga em T no RFEM 6 e no módulo "Dimensionamento de betão", é importante determinar as "larguras de banzo" das barras nervuradas. Este artigo trata das opções de entrada para uma viga de dois vãos e o cálculo das dimensões do banzo de acordo com a EN 1992-1-1.
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.
As verificações de estabilidade para o dimensionamento de barra equivalente de acordo com as normas EN 1993-1-1, AISC 360, CSA S16 e outras normas internacionais requerem a consideração do comprimento de dimensionamento (ou seja, o comprimento efetivo das barras). No RFEM 6, é possível determinar o comprimento efetivo manualmente atribuindo apoios de nó e fatores de comprimento efetivo ou, por outro lado, importando-o da análise de estabilidade. Ambas as opções serão demonstradas neste artigo através da determinação do comprimento efetivo do pilar pórtico na Figura 1.
Este artigo descreve como é que uma laje plana de um edifício residencial é modelada no RFEM 6 e dimensionada de acordo com o Eurocódigo 2. A placa tem uma espessura de 24 cm e está apoiada em pilares com um comprimento de 45/45/300 cm a uma distância entre si de 6,75 m nas duas direcções X e Y (Figura 1). Os pilares são modelados como apoios nodais elásticos através da determinação da rigidez da mola a partir das condições de fronteira (Figura 2). O betão C35/45 e o aço de armadura B 500 S (A) são selecionados como materiais para o dimensionamento.
Secções personalizadas são frequentemente necessárias no dimensionamento de aços formados a frio. No RFEM 6, o perfil personalizado pode ser criado utilizando um dos secções de "parede fina" disponíveis na biblioteca. Para outras secções que não correspondem a nenhuma das 14 formas a frio disponíveis, as secções podem ser criadas e importadas a partir do programa autónomo RSECTION. Para obter informações gerais sobre o dimensionamento de aços AISI no RFEM 6, consulte o artigo da base de dados de conhecimento fornecido no final da página.
O dimensionamento de barras de aço formadas a frio de acordo com a norma AISI S100-16 está agora disponível no RFEM 6. Dimensionamento pode ser acedido selecionando "AISC 360" como norma no módulo Dimensionamento de aço. "AISI S100" é então selecionado automaticamente para o dimensionamento formado a frio (Figura 01).
Os três tipos de pórticos de momento (comum, intermédio, especial) estão disponíveis no módulo Dimensionamento de aço do RFEM 6. O resultado do dimensionamento sísmico de acordo com a norma AISC 341-22 é categorizado em duas secções: requisitos das barras e requisitos das ligações.
As ligações de aço no RFEM 6 são definidas como um conjunto de componentes. No novo módulo Steel Joints, estão disponíveis componentes básicos universalmente aplicáveis (placas, soldaduras, planos auxiliares) para a introdução de situações de ligação complexas. Os métodos com os quais as ligações podem ser definidas são considerados em dois artigos anteriores da base de dados de conhecimento: "Uma nova abordagem para o dimensionamento de ligações de aço no RFEM 6" e "Definição de componentes de ligações de aço utilizando a biblioteca" .
Se, por exemplo, pretende utilizar um modelo de superfície puro para determinar os esforços internos e os momentos, mas o dimensionamento de um componente ainda ocorre no modelo de barra, isso pode ser implementado com a ajuda da barra resultante.
Utilizando o módulo Concrete Design, é possível o dimensionamento de pilares de betão de acordo com a norma americana ACI 318-19. O seguinte artigo confirmará o dimensionamento da armadura do módulo Dimensionamento de betão utilizando equações analíticas passo a passo de acordo com a norma ACI 318-19, incluindo a armadura de aço longitudinal necessária, área da secção bruta e dimensões/espaçamento dos tirantes.
O dimensionamento de um pórtico com reforço concentrado ordinário (OCBF) e de um pórtico especial com reforço concentrado (SCBF) pode ser realizado no módulo Dimensionamento de aço do RFEM 6. O resultado do dimensionamento sísmico de acordo com a AISC 341-16 e 341-22 é categorizado em duas secções: Requisitos da barra e requisitos da ligação.
Para construções com vãos longos, as vigas de alma cheia são uma opção económica. As vigas de aço com secção em I normalmente têm uma alma profunda para maximizar a sua capacidade de corte e a separação do banzo, mas têm uma alma fina para minimizar o peso próprio. Devido à sua grande relação altura-espessura (h/tw ), podem ser necessários reforços transversais para reforçar a alma esbelta.
De acordo com a EN 1992-1-1 [1], uma viga é uma barra cujo vão não é inferior a 3 vezes a altura total da secção. Caso contrário, o elemento estrutural deve ser considerado uma viga-parede.</p> O comportamento das vigas fundas (ou seja, vigas com um vão inferior a 3 vezes a altura da secção) é diferente do comportamento das vigas normais (ou seja, vigas com um vão 3 vezes maior que a altura da secção).
No entanto, ao analisar os componentes estruturais de estruturas de betão armado, é frequentemente necessário dimensionar vigas profundas, uma vez que estes são utilizados para vergas de janelas e portas, vigas de pavimento, ligações de lajes de tetos com desnível e sistemas de pórticos.
O módulo Dimensionamento de aço no RFEM 6 oferece agora a possibilidade de realizar dimensionamento sísmico de acordo com as normas AISC 341-16 e AISC 341-22. Atualmente estão disponíveis cinco tipos de sistemas resistentes a forças sísmicas (SFRS).