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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.
Quando estão disponíveis pressões de superfície induzidas pelo vento num edifício, estas podem ser aplicadas num modelo estrutural no RFEM 6, processado pelo RWIND 2 e utilizado como cargas de vento para a análise estática no RFEM 6.
O RWIND 2 e o RFEM 6 podem agora ser utilizados para calcular cargas de vento a partir das pressões do vento medidas experimentalmente em superfícies. Basicamente, estão disponíveis dois métodos de interpolação para distribuir as pressões medidas em pontos isolados ao longo das superfícies. A distribuição de pressão desejada pode ser alcançada utilizando o método e a configuração de parâmetros apropriados.
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.
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.
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.
Quando se trata de cargas de vento em estruturas do tipo edifício de acordo com a ASCE 7, podem ser encontrados inúmeros recursos para suplementar as normas de dimensionamento e ajudar os engenheiros com esta aplicação de cargas laterais. No entanto, os engenheiros podem ter mais dificuldade em encontrar recursos semelhantes para o carregamento de vento em estruturas do tipo que não são edifícios. Este artigo examinará os passos para calcular e aplicar cargas de vento de acordo com a ASCE 7-22 num tanque circular de betão armado com uma cobertura em cúpula.
Os cálculos CFD são em geral muito complexos. Um cálculo preciso do fluxo de vento em torno de estruturas complicadas requer muito tempo e custos computacionais. Em muitas aplicações de engenharia civil, não é necessária uma alta precisão e o nosso programa CFD RWIND 2 permite, em tais casos, simplificar o modelo de uma estrutura e reduzir significativamente os custos. Neste artigo, são respondidas algumas perguntas sobre a simplificação.
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.
A análise do espectro de resposta é um dos métodos de dimensionamento mais utilizados em caso de sismo. Este método tem muitas vantagens. A mais importante é a simplificação: a complexidade dos sismos é simplificada ao ponto de ser possível realizar uma verificação com um esforço razoável. Contudo, a desvantagem deste método é a perda de muita informação devido a esta simplificação. Uma maneira de atenuar esta desvantagem consiste em utilizar a combinação linear equivalente ao combinar as respostas modais. Isto será explicado mais detalhadamente neste artigo através de um exemplo.
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.
Os modelos de grande escala são modelos que contêm várias escalas dimensionais e, portanto, são exigentes em termos de poder computacional. Este artigo mostrará como simplificar e otimizar o cálculo de tais modelos em relação aos resultados desejados.
Uma nova capacidade do RFEM 6 no dimensionamento de pilares de betão é a capacidade de gerar o diagrama de interação de momentos de acordo com o ACI 318-19 [1]. No dimensionamento de barras em betão armado, o diagrama de interação de momentos é uma ferramenta essencial. O diagrama de interação de momentos representa a relação entre o momento fletor e a força axial em qualquer ponto dado ao longo de uma barra reforçada. É apresentada visualmente informação valiosa, como a resistência e o comportamento do betão sob diferentes condições de carregamento.
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.
Este artigo mostra como o módulo "Análise dependente do tempo" é integrado no RFEM 6 e no RSTAB 9. Descreve como definir dados de entrada tais como características do material dependentes do tempo, como determinar o tipo de análise e como especificar tempos de carregamento.
Na dinâmica dos fluidos computacional (CFD), é possível modelar superfícies complexas que não são completamente sólidas utilizando um meio poroso e permeável. No mundo atual, são exemplos disso estruturas de tecido de quebra-ventos, malhas de arame, fachadas e revestimentos perfurados, grelhas de grelha, barragens de tubos (pilhas de cilindros horizontais) etc.
Este artigo está relacionado com um projeto em curso para o qual está a ser desenvolvido e implementado um gémeo digital estrutural da ponte Kalix na Suécia.
Os corta-ventos são tipos especiais de estruturas de tecido que protegem o meio ambiente contra partículas químicas nocivas, diminuem a erosão eólica e ajudam a manter fontes valiosas. O RFEM e o RWIND são utilizados para a análise estrutura-vento como uma interação fluido-estrutura (FSI) unidirecional.
Este artigo demonstra como dimensionar estruturas corta-vento com o RFEM e o RWIND.
Este artigo demonstra como dimensionar estruturas corta-vento com o RFEM e o RWIND.
Neste artigo, foi desenvolvida uma nova abordagem para gerar modelos CFD ao nível da comunidade através da integração da modelação da informação da construção (BIM) e dos sistemas de informação geográfica (SIG) para automatizar a geração de um modelo de comunidade 3-D de alta resolução a ser aplicado como entrada para um túnel de vento digital com o RWIND.
O RWIND 2 é um programa para a geração de cargas de vento com base em CFD (Computational Fluid Dynamics). A simulação numérica de fluxos de vento é gerada em torno de edifícios de qualquer tipo, inclusive os de geometria irregular ou única, para determinar as cargas de vento em superfícies e barras. O RWIND 2 pode ser integrado no RFEM/RSTAB para cálculos estruturais ou como aplicação autónoma.
O módulo "Análise modal" no RFEM 6 permite realizar uma análise modal de sistemas estruturais, determinando assim valores de vibração naturais, tais como frequências naturais, formas próprias, massas modais e fatores de massa modal efetivos. Esses resultados podem ser utilizados para o dimensionamento de vibrações, bem como para análises dinâmicas adicionais (por exemplo, carregamento por um espectro de resposta).
Modelação de um vórtice de Karman no RWIND
Neste artigo, são comparados os resultados dos programas RWIND, ABAQUS e ANSYS com um teste de túnel de vento utilizando um modelo geometricamente simples.
O cenário ideal no qual deve ser utilizado o dimensionamento de punçoamento de acordo com a ACI 318-19 [1] ou CSA A23.3:19 [2] é quando uma laje está a sofrer uma alta concentração de carregamento ou forças de reação ocorrendo num único nó. No RFEM 6, o nó no qual o punçoamento é um problema é referido como nó de punçoamento. As causas desta elevada concentração de forças podem ser introduzidas por um pilar, uma força concentrada ou um apoio de nó. A existência de paredes ligadas também pode causar essas cargas concentradas nas extremidades, nos cantos e nas extremidades das cargas de linha e apoios.
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).
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 RWIND 2 é um programa para a geração de cargas de vento com base em CFD (Computational Fluid Dynamics). A simulação numérica do fluxo de vento é gerada em torno de qualquer edifício, incluindo tipos de geometria irregulares ou únicos, para determinar as cargas de vento em superfícies e barras. O RWIND 2 pode ser integrado no RFEM/RSTAB para a análise e dimensionamento estrutural ou como uma aplicação autónoma.
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.
Este artigo explica a utilização de superfícies com o tipo de rigidez Transferência de carga no RFEM 6. Também é fornecido um exemplo prático para demonstrar a aplicação de peso próprio, carga de neve e carga de vento num pavilhão de aço.