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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.
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
-
- 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.
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.
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.
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.
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.
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.
Neben der Dachgeometrie und der Dachform kann bei Flachdächern auch die Ausbildung des Traufbereiches bei der Lastgenerierung berücksichtigt werden.
In den Zusatzmodulen RF-/HOLZ Pro, RF-/HOLZ AWC und RF-/HOLZ CSA ist es möglich, die resultierende Verformung eines Stabes oder Stabsatzes zu berücksichtigen. Neben den lokalen Richtungen y und z steht die Option "R" zur Verfügung. Damit kann die Gesamtdurchbiegung eines Trägers den in den Normen angegebenen Grenzwerten gegenübergestellt werden.
Um eine übersichtlichere Darstellung der Ergebniswerte zu erzielen, können verschiedene Einstellungen vorgenommen werden. Einige Anwender stört beispielsweise der weiße Hintergrund in den Textblasen. Dieser Hintergrund kann in den "Anzeigeeigenschaften" über die Transparenz und über die Hintergrundfarbe gesteuert werden.
Neben dem genormten Gamma-Verfahren lassen sich nachgiebig verbundene Träger auch als Stabwerksmodell abbilden.
A criação automática de combinações no RFEM e no RSTAB com a opção "EN 1990 + EN 1991‑3; Gruas" permite dimensionar vigas de ponte rolante, bem como cargas de apoio no resto da estrutura.
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- Módulos adicionais
- RF-FRAME-JOINT Pro 5
-
- Base de pilar 8
- JOINTS Steel | DSTV 8
- Fixado 8
- JUNTAS Aço | 8 rígido
- JOINTS Steel | SIKLA 8
- Torre 8
- Aço com madeira 8
- JOINTS Timber | Timber to Timber 8
- RF-JOINTS Steel | SIKLA 5
- RF-JOINTS Steel | Base do pilar 5
- RF-JOINTS Steel | DSTV 5
- RF-JOINTS Steel | Fixo 5
- RF-JOINTS Steel | Rígido 5
- RF-JOINTS Steel | Torre 5
- RF-JOINTS Timber | Aço para Madeira 5
- RF-JOINTS Timber | Madeira para madeira 5
- FRAME-JOINT Pro 8
- Estruturas de aço
- Estruturas de madeira
- Juntas de aço
- Eurocode 3
- Eurocode 5
Neben den Ergebnistabellen wird in RF-/JOINTS und RF-/RAHMECK Pro eine dreidimensionale Grafik erstellt. Hierbei handelt es sich um eine wirklichkeitsgetreue und maßstäbliche Darstellung der Verbindung.
Der Anschlusstyp I "Nur Hauptstab" in RF-/JOINTS Holz - Stahl zu Holz eignet sich auch für mehr als einen angeschlossenen Stab.
Se uma ligação de madeira for dimensionada conforme apresentado na Figura 01, pode ser considerada a rigidez da mola de rotação resultante da ligação. Isto pode ser determinado utilizando o módulo de deslizamento do ligador e o momento de inércia polar da ligação, sem considerar a área do ligador.
O módulo adicional RF-/LIMITS permite comparar a capacidade de carga de barras, extremidades de barras, nós, apoios nodais e superfícies (apenas no RFEM) através de uma capacidade de carga limite definida. Além disso, pode verificar os deslocamentos dos nós e as dimensões da secção. In diesem Beispiel sollen Stützenfüße eines Carports mit den vom Hersteller angegebenen, maximal zulässigen, Kräften verglichen werden.
Mit dem Zusatzmodul RF-/HOLZ Pro ist es möglich, für die Bemessung nach EN 1995-1-1 den aus der DIN 1052 bekannten Schwingungsnachweis zu führen. Dieser besagt, dass unter ständiger und quasi-ständiger Einwirkung die Durchbiegung am ideellen Einfeldträger einen Grenzwert (nach DIN 1052 6 mm) nicht überschreiten darf. Wenn man den Zusammenhang zwischen Eigenfrequenz und Durchbiegung für einen mit konstanter Streckenlast belasteten, gelenkigen Einfeldträger berücksichtigt, so resultiert aus den 6 mm eine Mindesteigenfrequenz von zirka 7,2 Hz.
Der Ansatz für Schneeverwehungen wird in RFEM und RSTAB nach 5.3.4(3) der DIN EN 1991-1-3 für Scheddächer geführt.
Im Holzbau werden oft Träger aus mehreren Holzteilen zusammengesetzt. Die Verbindung der einzelnen Teile erfolgt durch Leim, Nägel, Schrauben, Dübel oder Passbolzen. Bei einer Verbindung aus Leim ist diese als starr anzunehmen. Bei Verbindungen mit zum Beispiel stiftförmigen Verbindungsmitteln ist die Verbindung nachgiebig und die Querschnittskennwerte der verbundenen Teile können nicht voll angesetzt werden.
Bei relativ großen beziehungsweise relativ kleinen Flächen, kommt es vor, dass automatisch erstellte Ergebniswerte von der Relation nicht zu der Struktur passen. Die Ergebnisse werden bei großen Flächen entweder zu häufig erzeugt oder bei kleinen Flächen zu wenig.
Geralmente, as mesmas estruturas são necessárias em vários projetos, tais como a madre com pilares e contraventamentos neste exemplo. As dimensões podem ser alteradas diretamente no RFEM ou no RSTAB através do deslocamento dos nós.
O Eurocódigo para a DIN EN 1991-1-4:2010-12 descreve as cargas de vento que atuam sobre estruturas.
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- Modelação | Estrutura
- RFEM 5
-
- RF-STEEL 5
- RF-STEEL AISC 5
- RF-STEEL AS 5
- RF-STEEL BS 5
- RF-STEEL CSA 5
- RF-STEEL EC3 5
- RF-STEEL D 5
- RF-STEEL HK 5
- RF-STEEL IS 5
- RF-STEEL NBR 5
- RF-STEEL NTC-DF 5
- RF-STEEL SANS 5
- RF-STEEL SIA 5
- RF-STEEL SP 5
- RF-ALUMINIUM 5
- RF-ALUMINIUM ADM 5
- RSTAB 8
- STEEL 8
- STEEL AISC 8
- STEEL AS 8
- STEEL BS 8
- STEEL CSA 8
- AÇO EC3 8
- STEEL GB 8
- STEEL HK 8
- STEEL IS 8
- STEEL NBR 8
- STEEL NTC-DF 8
- STEEL SANS 8
- STEEL SIA 8
- STEEL SP 8
- ALUMINIUM 8
- ALUMINIUM ADM 8
- Estruturas de aço
- Construções industriais
- Estruturas de escadas
- Cálculos estruturais e dimensionamento
- Eurocode 3
- ANSI/AISC 360
- SIA 263
- IS 800
- BS 5950-1
- GB 50017
- CSA S16
- AS 4100
- SP 16.13330
- SANS 10162-1
- ABNT NBR 800
- ADM
As condições de apoio de uma viga sujeita a flexão são essenciais para a sua resistência à encurvadura por flexão-torção. Se, por exemplo, uma viga de um vão é suportada lateralmente no meio do vão, a flecha do banzo comprimido pode ser evitada e um modo próprio de duas ondas pode ser reforçado. O momento crítico de encurvadura por flexão-torção é aumentado significativamente com esta medida adicional. Nos módulos adicionais para o dimensionamento de barras, é possível definir diferentes tipos de apoios laterais numa barra através da janela de entrada "Apoios intermédios".
Im Programm RX-HOLZ kann optional eine Optimierung der Kippaussteifung erfolgen. Bei dieser Selektion wird iterativ die minimal notwendige Länge der Kippaussteifungen ermittelt.
No artigo anterior, encurvadura por torção em estruturas de madeira | No Exemplo 1, foi explicada através de exemplos simples a aplicação prática para a determinação do momento de flexão crítico Mcrit ou da tensão de flexão crítica σcrit para a flexão de uma viga fletida. Neste artigo, o momento fletor crítico é determinado tendo em conta uma fundação elástica resultante de um contraventamento de reforço.
Além das regras básicas de combinação da norma EN 1990, existem outras condições de combinação para ações em pontes rodoviárias especificadas na norma EN 1991-2 que devem ser tidas em consideração. O RFEM e o RSTAB fornecem combinações automáticas que podem ser ativadas nos Dados Gerais ao selecionar a norma EN 1990 + EN 1991-2. Os coeficientes parciais de segurança e os coeficientes de combinação em função da categoria de ação são predefinidos ao selecionar o respetivo anexo nacional.
Neste artigo, são apresentadas imagens de um cenário de explosão de uma detonação remota realizada no RF-DYNAM Pro - Forced Vibrations e os efeitos são comparados na análise de histórico de tempo linear.
Com o módulo adicional RF-TIMBER CSA, os pilares de madeira podem ser dimensionados de acordo com a norma canadiana CSA O86-19. O cálculo com precisão da capacidade de compressão e dos fatores de ajuste de barras de madeira é importante para considerações de segurança e dimensionamentos. The following article will verify the factored compressive resistance in the RFEM add-on module RF-TIMBER CSA, using step-by-step analytical equations as per the CSA O86-19 standard including the column modification factors, factored compressive resistance, and final design ratio.