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.
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.
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 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.
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.
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).
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.
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].
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.
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.
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.
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.
Os acontecimentos dos últimos anos trazem-nos à memória o quanto são importantes as estruturas resistentes a sismos nas zonas de risco. No dimensionamento de construções, os engenheiros têm de avaliar constantemente a rentabilidade, as possibilidades financeiras e a segurança. Se o colapso for inevitável, avalie como isso afetará a estrutura. Este artigo tem como objetivo fornecer uma opção sobre como realizar essa avaliação.
O objetivo ao utilizar o RFEM 6 e o Blender com o módulo Bullet Constraints Builder consiste em obter uma representação gráfica do colapso de um modelo com base em dados reais de propriedades físicas. O RFEM 6 serve como fonte da geometria e dos dados para a simulação. Este é mais um exemplo da importância de manter os nossos programas como BIM Open, a fim de obter a colaboração entre os domínios de software.
No RFEM 6, os resultados para os nós da malha de EF são determinados utilizando o método dos elementos finitos. Para que a distribuição das forças internas, deformações e tensões seja contínua, os valores nodais são suavizados através de um processo de interpolação. Este artigo apresentará e comparará os diferentes tipos de suavização que podem ser utilizados para este fim.
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.
As libertações de linha são objetos especiais no RFEM 6 que permitem a dissociação estrutural de objetos ligados a uma linha. São utilizadas principalmente para desacoplar duas superfícies que não estão ligadas de forma rígida ou para transferir apenas forças de compressão na linha de fronteira comum. Ao definir uma libertação de linha, é gerada uma nova linha no mesmo local que transfere apenas os graus de liberdade bloqueados. Este artigo mostrará a definição de libertações de linha num exemplo prático.
As articulações plásticas são imprescindíveis para a análise pushover (POA) enquanto método estático não linear para a análise sísmica de estruturas. No RFEM 6, as articulações plásticas podem ser definidas como articulações de barras. Este artigo irá demonstrar como definir articulações plásticas com propriedades bilineares.
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).
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.
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).
No RFEM 6, a análise sísmica pode ser realizada utilizando os módulos de Análise modal e Análise de espectro de resposta. Após a realização da análise espectral, é possível utilizar o módulo Modelo de construção para apresentar as ações do piso, os desvios entre os pisos e as forças nas paredes de corte.
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.