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Este artigo irá mostrar como modelar e dimensionar estruturas de cabos no RFEM 6 e no RSTAB 9.
Este artigo mostra e explica a influência da rigidez à flexão de cabos sobre os esforços internos. Este artigo também dá dicas sobre como reduzir esta influência.
A encurvadura por flexão-torção (BLT) é um fenómeno que ocorre quando uma viga ou barra estrutural é sujeita a flexão e o banzo comprimido não está suficientemente apoiado lateralmente. Isto leva a uma combinação de deslocamento lateral e torção. Esta é uma consideração crítica no dimensionamento de elementos estruturais, especialmente em vigas e vigas esbeltas.
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. Este processo envolve comparar os resultados de simulações CFD com dados experimentais ou analíticos de cenários do mundo real. O objetivo é determinar se o modelo CFD consegue replicar fiavelmente os fenómenos físicos que se destina a simular. Este guia descreve os passos essenciais no desenvolvimento de um exemplo de validação para uma simulação CFD, desde a seleção de um cenário físico adequado até à análise e comparação dos resultados. Seguindo minuciosamente estes passos, engenheiros e investigadores podem aumentar a fiabilidade dos seus modelos CFD, abrindo caminho para a sua aplicação eficaz em diversas áreas, tais como a aerodinâmica e a análise espacial.
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. A compreensão do impacto da direção do vento é essencial para o desenvolvimento de projetos que resistam a diferentes forças do vento, garantindo assim a segurança e a durabilidade das estruturas. Dito de uma forma simples, a direção do vento ajuda a ajustar as simulações CFD e a orientar os princípios do dimensionamento estrutural para obter um desempenho e uma resistência ideais contra os efeitos induzidos pelo vento.
Para poder realizar um cálculo de deslocamento, é necessário transformar a curva de capacidade determinada numa forma simplificada. O chamado método N2 é descrito no Eurocódigo EN 1998. Este artigo deve ajudar a explicar o que significa uma bilinearização de acordo com o método N2.
Tanto a determinação das vibrações naturais como a análise do espectro de resposta são sempre realizadas num sistema linear. Existindo não-linearidades no sistema, estas são linearizadas, portanto, não são consideradas. Podem ser barras tracionadas, apoios não lineares ou articulações não lineares, por exemplo. O objetivo deste artigo é mostrar como estes podem ser tratados em uma análise dinâmica.
Como cumprir os requisitos do Eurocódigo utilizando a aplicação de CFD no cálculo de cargas de vento
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.
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- Dimensionamento
- Dimensionamento de alumínio para o RFEM 6
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- Dimensionamento de alumínio para o RSTAB 9
- Dimensionamento de betão para o RFEM 6
- Dimensionamento de betão para o RSTAB 9
- Dimensionamento de aço para o RFEM 6
- Dimensionamento de aço para o RSTAB 9
- Dimensionamento de madeira para o RFEM 6
- Dimensionamento de madeira para o RSTAB 9
- Estruturas de betão
- Estruturas de aço
- Estruturas de madeira
- Cálculos estruturais e dimensionamento
- Eurocode 0
- Eurocode 2
- Eurocode 3
- Eurocode 5
- Eurocode 9
- ADM
- ANSI/AISC 360
Para o período de utilização de uma estrutura, as deformações não devem exceder determinados valores limite. Um exemplo mostra como a flecha de barras pode ser verificada com os módulos de dimensionamento.
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.
Quando uma laje de betão se encontra assente sobre o banzo superior, esta funciona como um apoio lateral (estrutura mista), evitando problemas de estabilidade de encurvadura por flexão-torção. Se houver uma distribuição negativa do momento fletor, o banzo inferior é sujeito a compressão e o banzo superior sujeito a tração. Se o apoio lateral não é suficiente devido à rigidez da alma, neste caso o ângulo entre o banzo inferior e a linha de interseção da alma é variável, pelo que existe a possibilidade de encurvadura por distorção do banzo inferior.
Com o módulo Dimensionamento de aço pode dimensionar componentes de aço numa situação de incêndio utilizando os métodos de dimensionamento simples do Eurocódigo 3. A temperatura do componente no momento da detecção pode ser determinada automaticamente de acordo com as curvas de temperatura-tempo especificadas na norma. Além de considerar a proteção contra incêndio, também é possível considerar as propriedades benéficas da galvanização por imersão a quente.
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 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 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).
Este artigo descreve as opções disponíveis para determinar a resistência à flexão nominal Mnlb para o estado limite da encurvadura local ao dimensionar de acordo com o Aluminium Design Manual.
Um dos cenários padrão nas estruturas de barras de madeira é a possibilidade de ligar barras menores através de um apoio numa barra maior. Além disso, as condições de final da barra podem incluir uma situação semelhante em que a viga está apoiada num tipo de apoio. Em ambos os casos, a viga deve ser dimensionada de forma a considerar a capacidade portante perpendicular às fibras de acordo com NDS 2018, secção 3.10.2 e CSA O86:19, secções 6.5.6 e 7.5.9. Em softwares de dimensionamento estrutural geral, normalmente, não é possível realizar esta verificação completa porque a área de apoio é desconhecida. No entanto, na nova geração do módulo RFEM 6 e Dimensionamento de madeira, a função adicionada de 'apoios de dimensionamento' permite agora aos utilizadores cumprir as verificações perpendiculares ao apoio NDS e CSA.
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).
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".
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 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.
As ações das cargas de neve estão descritas na norma americana ASCE/SEI 7-16 e no Eurocódigo 1, partes 1 a 3. Estas normas estão implementadas no novo programa RFEM 6 e no assistente de cargas de neve que serve para facilitar a aplicação de cargas de neve. Além disso, a mais recente geração do programa permite especificar as localizações de obra num mapa digital, permitindo assim que a zona de carga de neve seja importada automaticamente. Estes dados são, por sua vez, utilizados pelo Assistente de cargas para simular os efeitos devidos à carga de neve.
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 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 nova geração de software RFEM oferece a possibilidade de realizar uma verificação da estabilidade de barras de secção variável de madeira de acordo com o método de barras equivalentes. De acordo com este método, o dimensionamento pode ser realizado se forem cumpridas as diretivas da DIN 1052, secção E8.4.2 para secções variáveis. Em várias literaturas técnicas, este método também é adotado para o Eurocódigo 5. Este artigo demonstra como utilizar o método da barra equivalente para uma viga de cobertura de secção variável.
Este artigo técnico apresenta algumas noções básicas sobre a utilização do módulo Torção com empenamento (7 GDL). O módulo está totalmente integrado no programa principal e permite considerar o empenamento da secção ao calcular elementos de barras. Em combinação com os módulos Análise de estabilidade e Dimensionamento de aço, é possível realizar a verificação da encurvadura por flexão-torção com esforços internos de acordo com a análise de segunda ordem, tendo em consideração as imperfeições.
Stabsätze werden in RF-/STAHL EC3 standardmäßig nach dem allgemeinen Verfahren (EN 1993-1-1, Kap. 6.3.4) auf Stabilität bemessen. Hierzu ist es notwendig, für das Ersatzsystem mit vier Freiheitsgraden die richtigen Lagerbedingungen zu bestimmen. Bei den heute üblichen 3D-Modellen kann man schnell die Übersicht über die Lage der Stabsätze im System verlieren.