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.
Uma vez que a determinação realista das condições do solo tem uma influência significativa na qualidade da análise estrutural dos edifícios, o RFEM 6 disponibiliza o módulo Análise geotécnica para determinar o corpo de solo a ser analisado.
A forma de fornecer dados obtidos em testes de campo no módulo e utilizar as propriedades de amostras de solos para determinar os maciços de solos de interesse foi discutida no artigo da base de dados de conhecimento "Criação do corpo de solos a partir de amostras de solos no RFEM 6". Por outro lado, este artigo irá discutir o procedimento para o cálculo de assentamentos e pressões do solo para um edifício de betão armado.
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.
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.
A qualidade da análise estrutural de edifícios é significativamente melhorada se as condições do subsolo forem consideradas da forma mais realista possível. No RFEM 6, é possível determinar de forma realista o corpo de solo a ser examinado com a ajuda do módulo Análise geotécnica. Este módulo pode ser ativado na base de dados do modelo como apresentado na Figura 01.
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" .
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.
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.
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.
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).
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.
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.
Pode modelar e analisar estruturas de alvenaria no RFEM 6 com o módulo Dimensionamento de alvenaria, que utiliza o método dos elementos finitos para o dimensionamento. Uma vez que o comportamento estrutural da alvenaria e os diferentes mecanismos de rotura estão mapeados, foi implementado um modelo de material não linear. Pode introduzir e modelar as estruturas de alvenaria diretamente no RFEM 6 e combinar o modelo do material de alvenaria com todos os módulos comuns do RFEM. Por outras palavras, pode dimensionar modelos de edifícios completos em conjunto com a alvenaria.
Este artigo apresenta os conceitos básicos da dinâmica estrutural e o seu papel no dimensionamento sísmico de estruturas. É dado grande destaque à explicação dos aspetos técnicos de forma compreensível, para que os leitores sem conhecimentos técnicos profundos possam obter uma perspetiva sobre o assunto.
O módulo Análise geotécnica fornece ao RFEM modelos de materiais de solo adicionais específicos que podem representar adequadamente o comportamento complexo de materiais de solo. Este artigo técnico tem como objetivo servir como introdução e mostrar como é que a rigidez dependente da tensão dos modelos de materiais do solo pode ser determinada.
O dimensionamento de pórticos de acordo com a AISC 341-16 já é possível no módulo Dimensionamento de aço do RFEM 6. O resultado do dimensionamento sísmico é categorizado em duas secções: requisitos das barras e requisitos das ligações. Este artigo cobre a resistência necessária da ligação. É apresentado um exemplo de comparação dos resultados do RFEM e do AISC Seismic Design Manual [2].
Quando se trata de calcular estruturas regulares, a entrada de dados geralmente não é complicada, mas sim demorada. Entrada automática de dados permite poupar tempo valioso. A tarefa descrita no presente artigo trata de considerar os andares de uma casa como fases individuais de construção. A introdução deveria ser realizada utilizando um programa em C# para que o utilizador não tenha de introduzir manualmente os elementos dos pisos individuais.
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.