Este exemplo foi descrito na literatura técnica [1] como Exemplo 9.5 assim como em [2] como no Exemplo 8.5. Para a viga principal do palco em estudo, é necessário efetuar a verificação da encurvadura por flexão-torção. Trata-se de um elemento estrutural uniforme. Der Stabilitätsnachweis kann daher nach Abschnitt 6.3.2 der DIN EN 1993-1-1 erfolgen. Devido à flexão ser simples, seria também possível fazer a verificação através do método geral de acordo com a Secção 6.3.4. Ergänzend soll die Ermittlung des Verzweigungslastfaktors am idealisierten Stabmodell im Rahmen der oben genannten Verfahren mit einem FEM-Modell validiert werden.
Uma das inovações no RFEM 6 é a abordagem para o dimensionamento de ligações de aço. Ao contrário do RFEM 5, onde o dimensionamento das ligações de aço é baseado numa solução analítica, o módulo adicional das ligações de aço no RFEM 6 oferecem uma solução de EF para ligações de aço.
O RFEM 6 inclui o módulo Form-finding para determinar as formas de equilíbrio de modelos de superfície sujeitos a tração e de barras sujeitas a forças axiais. Este módulo pode ser ativado nos dados gerais do modelo e pode ser utilizado para encontrar a posição geométrica onde o pré-esforço de estruturas leves está em equilíbrio com as condições de fronteira existentes.
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.
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 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.
A verificação ao punçoamento de acordo com a EN 1992-1-1 deve ser realizada para lajes com uma carga concentrada ou para lajes com uma reação. O nó onde o dimensionamento da resistência ao punçoamento é realizado (ou seja, onde existe um problema de punçoamento) é chamado nó de punçoamento. Nestes nós, a carga concentrada pode ser introduzida por pilares, forças concentradas ou apoios de nós. O final da introdução de carga linear em lajes também é considerado como uma carga concentrada e, portanto, a resistência ao corte nas extremidades de paredes, cantos de paredes e extremidades ou cantos de cargas de linha e apoios de linha também deve ser controlada.
O aço tem propriedades térmicas fracas de resistência contra o fogo. A expansão térmica para o aumento da temperatura é muito alta quando comparada com outros materiais de construção e pode resultar em efeitos que não foram apresentados no dimensionamento com temperatura normal devido à restrição do componente. As temperature increases, steel ductility increases, whereas its strength decreases. Since steel loses 50% of its strength at temperature of 600 °C, it is important to protect components against fire effects. In the case of protected steel components, the fire resistance duration can be increased due to the improved heating behavior.
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.
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.
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 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.
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.
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" .
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 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" .
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 Steel Joist Institute (SJI) desenvolveu anteriormente tabelas de vigas virtuais para estimar as propriedades de secção para vigas de aço da alma aberta. Estas secções de viga virtual são caracterizadas como vigas equivalentes de banzo largo que se aproximam muito da área da corda da viga, do momento de inércia efetivo e do peso. Estão também disponíveis vigas virtuais nas bases de dados de secções do RFEM e do RSTAB.
Com a mais recente norma ACI 318-19, é redefinida a relação de longo prazo para determinar a resistência ao corte do betão, Vc. Com o novo método, a altura da barra, a taxa de armadura longitudinal e a tensão normal agora influenciam a resistência ao corte, Vc. O seguinte artigo descreve as atualizações do dimensionamento de corte, e a aplicação é demonstrada através de um exemplo.
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).