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 das barras e requisitos das 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 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 "Criar um 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.
A avaliação do deslocamento do piso num edifício é crucial para garantir um desempenho estrutural aceitável através da limitação da quantidade de deslocamento. Um deslocamento excessivo pode induzir instabilidade do sistema e causar danos em componentes não estruturais, tais como divisórias. Este artigo descreve o procedimento para estabelecer o desvio entre pisos de acordo com a ASCE 7-22 e o módulo Modelo do edifício no RFEM 6.
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.
O Building Model é um dos módulos especiais de solução no RFEM 6. É uma ferramenta muito útil para a modelação e que facilita a criação e manipulação de pisos. O Building Model pode ser activado no início do processo de modelação e posteriormente.
Utilizando o módulo Dimensionamento de aço, é possível o dimensionamento de aço segundo a norma AISC 360-22. O seguinte artigo irá comparar a saída de resultados ao calcular a encurvadura por flexão-torção de acordo com o Capítulo F com a análise de valores próprios.
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.
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 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 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.
No dimensionamento de aço formado a frio, são frequentemente necessárias secções definidas pelo utilizador. In RFEM 6, the custom section can be created using one of the “Thin-Walled” sections available in the library. 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. For general information on AISI steel design in RFEM 6, refer to the Knowledge Base article provided at the end of the page.
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).
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" .
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. I-section steel plate girder typically has a deep web to maximize its shear capacity and flange separation, yet thin web to minimize the self-weight. Due to its large height-to-thickness (h/tw) ratio, transverse stiffeners may be required to stiffen the slender web.
Para construções com vãos longos, as vigas de alma cheia são uma opção económica. I-section steel plate girder typically has a deep web to maximize its shear capacity and flange separation, yet thin web to minimize the self-weight. Due to its large height-to-thickness (h/tw) ratio, transverse stiffeners may be required to stiffen the slender web.
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. Por isso, é possível realizar a verificação de estabilidade de acordo com o capítulo 6.3.3 da norma DIN EN 1993-1-1. Devido à flexão ser simples, seria também possível fazer a verificação através do método geral de acordo com a Secção 6.3.4. Além do mais, a determinação do fator de carga crítica é validada com um modelo de barra idealizado, utilizando um modelo de MEF no âmbito dos métodos acima mencionados.
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.