Utilizando um exemplo de uma laje de betão com fibra de aço, este artigo descreve como utilizar os diferentes métodos de integração e um número diferente de pontos de integração afectam os resultado do cálculo.
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.
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 propriedades da ligação entre uma laje de betão armado e uma parede de alvenaria podem ser consideradas na modelação do RFEM 6 utilizando uma articulação de linha especial. Neste artigo, iremos mostrar como definir este tipo de articulação utilizando um exemplo prático.
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 "Criação do 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.
Utilizando o módulo Concrete Design, é possível o dimensionamento de pilares de betão de acordo com a norma americana ACI 318-19. O seguinte artigo confirmará o dimensionamento da armadura do módulo Dimensionamento de betão utilizando equações analíticas passo a passo de acordo com a norma ACI 318-19, incluindo a armadura de aço longitudinal necessária, área da secção bruta e dimensões/espaçamento dos tirantes.
De acordo com a EN 1992-1-1 [1], uma viga é uma barra cujo vão não é inferior a 3 vezes a altura total da secção. Caso contrário, o elemento estrutural deve ser considerado uma viga-parede.</p> O comportamento das vigas fundas (ou seja, vigas com um vão inferior a 3 vezes a altura da secção) é diferente do comportamento das vigas normais (ou seja, vigas com um vão 3 vezes maior que a altura da secção).
No entanto, ao analisar os componentes estruturais de estruturas de betão armado, é frequentemente necessário dimensionar vigas profundas, uma vez que estes são utilizados para vergas de janelas e portas, vigas de pavimento, ligações de lajes de tetos com desnível e sistemas de pórticos.
Para uma verificação de deformação correta, é importante inserir as condições de apoio exatas do elemento correspondente no programa. A definição de apoios de dimensionamento no RFEM 6 é mostrada utilizando um conjunto de barras de betão armado.
Este artigo descreve como é que uma laje plana de um edifício residencial é modelada no RFEM 6 e dimensionada de acordo com o Eurocódigo 2. A placa tem uma espessura de 24 cm e está apoiada em pilares com um comprimento de 45/45/300 cm a uma distância entre si de 6,75 m nas duas direcções X e Y (Figura 1). Os pilares são modelados como apoios nodais elásticos através da determinação da rigidez da mola a partir das condições de fronteira (Figura 2). O betão C35/45 e o aço de armadura B 500 S (A) são selecionados como materiais para o dimensionamento.
O dimensionamento de betão armado para situações de incêndio é realizado de acordo com o método simplificado basado na EN 1992-1-2, secção 4.2. Dabei wird die im Anhang B.2 beschriebene "Zonenmethode" benutzt: Der Querschnitt wird in eine Anzahl paralleler Zonen gleicher Dicke unterteilt und deren temperaturabhängige Druckfestigkeit ermittelt. Die reduzierte Tragfähigkeit bei Brandeinwirkung wird so durch einen verkleinerten Bauteilquerschnitt mit abgeminderten Festigkeiten abgebildet.
No caso de um modelo de betão armado representado como uma estrutura mista constituída por elementos de superfície e barras, o dimensionamento é realizado em diferentes módulos.
No RF-/CONCRETE Columns, estão disponíveis diferentes métodos para a definição da armadura longitudinal mínima. A armadura mínima pode ser selecionada de acordo com a norma de dimensionamento utilizada e/ou especificada pelo utilizador.
O betão por si só é caracterizado pela sua resistência à compressão. Uma parte importante do betão armado é o aço de armadura que contribui para a resistência à compressão e à tração do betão. Por norma, o tecido de aço soldado nas zonas de tração das vigas ou dos elementos de superfície (núcleo de teto oco, parede, casca) permite absorver as forças de tração induzidas por cargas externas.
De acordo com o livro 631 do DAfStb (comité alemão para betão estrutural), Capítulo 2.4, o comportamento estrutural dos tetos muda se os seus apoios contínuos através de paredes forem interrompidos em zonas com aberturas. Dependendo do comprimento da área de abertura e da espessura da placa, são necessárias medidas em relação à análise do teto na área da abertura.
Descrição do procedimento para a verificação do estado limite de utilização de uma laje de piso em betão armado com fibra de aço. Este artigo demonstra como realizar a verificação correspondente para o SLS através dos resultados de MEF determinados iterativamente.
O dimensionamento de superfícies de betão armado para lajes, placas e paredes torna-se possível no módulo adicional RF-CONCRETE Surfaces de acordo com a norma ACI 318-19 ou a norma CSA A23.3-19. Uma abordagem comum no dimensionamento de lajes é a utilização de faixas de cálculo para a determinação dos esforços internos unidirecionais médios sobre a largura da faixa. Este método da faixa de cálculo utiliza essencialmente um elemento de laje em duas direcções e aplica uma abordagem em um sentido mais simples para determinar a armadura necessária ao longo do comprimento da faixa.
O betão armado com fibra de aço é atualmente utilizado principalmente para pisos industriais ou pisos de entrada, para placas de fundação com baixas tensões, paredes de caves e pisos de caves. Desde a publicação da primeira orientação do Comité Alemão para o Betão Armado (DAfStb) sobre betão armado com fibra de aço em 2010, os engenheiros civis podem utilizar normas para o dimensionamento do betão armado com fibra de aço de material compósito, tornando as fibras de betão armado cada vez mais popular na indústria da construção. Este artigo descreve o cálculo não-linear de uma placa de fundação feita de betão armado com fibra de aço no estado limite último com o software de elementos finitos RFEM.
No RF-PUNCH Pro, é possível dispor reforços de capitel em pontos de punçoamento, aumentando assim a resistência à força de corte de um piso de betão armado. No artigo seguinte, mostraremos a verificação ao punçoamento com a aplicação opcional de um reforço de capitel.
O betão armado com fibra de aço é atualmente utilizado principalmente para pisos industriais ou pisos de entrada, para placas de fundação com baixas tensões, paredes de caves e pisos de caves. Desde a publicação da primeira orientação do Comité Alemão para o Betão Armado (DAfStb) sobre betão armado com fibra de aço em 2010, os engenheiros civis podem utilizar normas para o dimensionamento do betão armado com fibra de aço de material compósito, tornando as fibras de betão armado cada vez mais popular na indústria da construção. Este artigo explica os parâmetros individuais do betão reforçado com fibra de aço e como lidar com esses parâmetros no programa de MEF, RFEM.
Utilizando o RF-CONCRETE Members, o dimensionamento do pilar de betão é possível de acordo com a norma ACI 318-14. O dimensionamento preciso das armadura longitudinais e de corte do pilar de betão são importantes para as considerações de segurança. O artigo seguinte confirmará o dimensionamento da armadura no RF-CONCRETE Members utilizando equações analíticas passo a passo de acordo com a norma ACI 318-14, incluindo armadura longitudinal de aço necessária, área da secção bruta e tamanho/espaçamento dos estribos.
As tarefas diárias no dimensionamento de betão armado incluem também o cálculo de elementos de compressão com flexão desviada. O seguinte artigo descreve os diferentes métodos de acordo com o Capítulo 5.8.9 da norma EN 1992-1-1, que são válidos para o dimensionamento de elementos de compressão com excentricidades de carga biaxiais no âmbito do método de curvatura nominal segundo 5.8.8.
Encontram-se disponíveis diferentes métodos para o cálculo das deformações num estado fendilhado. O RFEM providencia um método analítico de acordo com a norma DIN EN 1992-1-1 7.4.3 e a análise física-não linear. Os dois métodos tem diferentes funcionalidades e podem ser mais ou menos adequados, dependendo das circunstâncias. Este artigo dará uma visão geral dos dois métodos de cálculo.
Utilizando o RF-CONCRETE Members, o dimensionamento da viga de betão é possível de acordo com a norma ACI 318-14. O dimensionamento preciso da armadura de vigas de betão à tração, compressão e corte é importantes por razões de segurança. O seguinte artigo confirmará o dimensionamento da armadura no RF-CONCRETE Members utilizando equações analíticas passo a passo de acordo com a norma ACI 318-14, incluindo momento resistente, resistência ao corte e armadura necessária. O exemplo da viga de betão armado duplamente analisado inclui armadura de corte e será dimensionado segundo a verificação do estado limite último (ULS).
A verificação do estado limite de utilização também inclui ter em consideração a deformação permitida. O cálculo da deformação dos elementos estruturais de betão armado depende do facto de a secção observada estar ou não a fendilhar com a carga aplicada. O parâmetro de controlo indicado no RF-CONCRETE Deflect é o coeficiente de distribuição ζ.
Este artigo lida com a consideração das libertações de extremidade entre superfícies com a articulação de linha e libertações de linha. As libertações de extremidade entre as superfícies são consideradas através de libertações de linha assim como articulações de linha. Os exemplos são ligações em estruturas de betão armado ou ligações de pórticos em estruturas de madeira laminada cruzada.
As leis para materiais ortotrópicos são utilizadas onde os materiais são ordenados de acordo com o seu carregamento. Exemplo disso é os plásticos reforçados com fibras, chapas perfiladas, betão armado e madeira.
As singularidades ocorrem em áreas limitadas devido à concentração dos valores resultantes dependentes de tensão. Elas são condicionadas pela metodologia do MEF. Theoretisch betrachtet konzentrieren sich dabei die Steifigkeit und/oder die Beanspruchung in unendlicher Größe auf einen infinitesimal kleinen Bereich.
Se a carga de flexão de um elemento de viga frágeis (uma viga de betão não armado) é aumentada através da capacidade de flexão, a estrutura responde quebrando a secção e a barra é separada em dois segmentos. Die gebrochene Stelle verliert im Augenblick des Bruchs schlagartig Ihr Potential ein Biegemoment zu übertragen. Gleichzeit verliert die kritische Stelle aufgrund der Segmentierung aber auch die Möglichkeit andere Krafttypen wie zum Beispiel Normalkräfte zu übertragen.
A perda de calor devido a componentes externos sem desacoplamento térmico dos componentes internos é enorme. Por esse motivo, os componentes estruturais externos são separados termicamente da envolvente do edifício através de um componente especial integrado. Para a ligação da laje de uma varanda com um piso de betão armado, podem ser utilizados, por exemplo, o Schöck Iskorb® ou o HALFEN HIT Insulation Connection. Para a verificação de tais componentes integrados, deve ser considerada a respetiva aprovação técnica. O artigo seguinte mostra um exemplo da consideração de Schöck Isokorb® no cálculo do MEF.
Além do dimensionamento de betão armado de acordo com a EN 1992-1-1, o RF-/FOUNDATION Pro permite realizar dimensionamentos geotécnicos de acordo com a EN 1997-1. No RF-/FOUNDATION Pro, a verificação da pressão do solo permitida é realizada como verificação da resistência à rotura do solo. Wird als Nationaler Anhang CEN ausgewählt, stehen dem Anwender zwei Möglichkeiten für die Definition des Grundbruchwiderstandes zur Verfügung. Zum einen kann der zulässige charakteristische Wert der Sohlspannung σRk vom Benutzer direkt vorgegeben werden. Zum anderen besteht auch die Möglichkeit der analytischen Ermittlung der zulässigen Bodenpressung nach [1] Anhang D.