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.
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.
A verificação à fadiga de acordo com a EN 1992-1-1 deve ser realizada para os componentes estruturais que estão sujeitos a grandes intervalos de tensões e/ou a muitas alterações de carga. Neste caso, as verificações de dimensionamento para o betão e a armadura são realizadas separadamente. Encontram-se disponíveis dois métodos de verificação alternativos.
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.
Para dimensionar corretamente uma viga em T no RFEM 6 e no módulo "Dimensionamento de betão", é importante determinar as "larguras de banzo" das barras nervuradas. Este artigo trata das opções de entrada para uma viga de dois vãos e o cálculo das dimensões do banzo de acordo com a EN 1992-1-1.
Em muitas estruturas de pórticos e treliças, a utilização de uma barra simples já não é suficiente. O utilizador tem de considerar as freagilidades da secção ou as aberturas nas vigas sólidas. Para tais aplicações, dispõe do tipo de barra "Modelo de superfície". Isto pode ser integrado no modelo como qualquer outra barra e oferece todas as opções de um modelo de superfície. O seguinte artigo técnico mostra a aplicação de uma barra num sistema estrutural existente e descreve a integração de aberturas de barra.
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.
O Steel Joist Institute (SJI) desenvolveu anteriormente tabelas de vigas virtuais para estimar as propriedades de secção para vigas de aço da alma aberta. Estas secções de viga virtual são caracterizadas como vigas equivalentes de banzo largo que se aproximam muito da área da corda da viga, do momento de inércia efetivo e do peso. Estão também disponíveis vigas virtuais nas bases de dados de secções do RFEM e do RSTAB.
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 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.
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.
De acordo com a secção 6.6.3.1.1 e Cláusula 10.14.1.2 da ACI 318-19 e CSA A23.3-19, respetivamente, o RFEM tem em consideração eficazmente a redução de rigidez de barras e superfícies de betão para vários tipos de elementos. Os tipos de seleção disponíveis incluem paredes fendilhadas e não fendilhadas, lajes planas, vigas e pilares. Os fatores de multiplicação disponíveis no programa são retirados diretamente da Tabela 6.6.3.1.1(a) e da Tabela 10.14.1.2.
A verificação ao punçoamento de acordo com a EN 1992-1-1 deve ser realizada para lajes com uma carga concentrada ou para lajes com uma reação. O nó onde o dimensionamento da resistência ao punçoamento é realizado (ou seja, onde existe um problema de punçoamento) é chamado nó de punçoamento. Nestes nós, a carga concentrada pode ser introduzida por pilares, forças concentradas ou apoios de nós. O final da introdução de carga linear em lajes também é considerado como uma carga concentrada e, portanto, a resistência ao corte nas extremidades de paredes, cantos de paredes e extremidades ou cantos de cargas de linha e apoios de linha também deve ser controlada.
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.
Neste artigo, procedeu-se à verificação de uma secção madeira com as dimensões 2x4 (38,1 mm x 88,9 mm) sujeita a flexão biaxial e compressão axial combinadas utilizando o módulo adicional RF-/TIMBER AWC. As propriedades da viga-pilar e o seu carregamento baseiam -se no exemplo E1.8 dos Exemplos de dimensionamento de madeira estrutural AWC 2015/2018.
Uma fundação elástica pode ser aplicada a uma barra. Assim, a influência do solo é geralmente incluída na modelação. As fundações apenas podem ser definidas para o tipo de barra "Viga".
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.
Este artigo trata da determinação da armadura de betão para uma viga sujeita a tração de acordo com a EN 1992-1-1. O objetivo é mostrar a carga de tração de um elemento do tipo barra (sem deformações impostas) e definir a armadura de betão de acordo com as regras de construção da norma utilizando o software de análise estrutural do RFEM.
Apesar de o dimensionamento de vigas de pavimento ser geralmente realizado sobre um modelo de barras, uma viga resultante pode ser utilizada para realizar o dimensionamento em um modelo apenas com superfícies.
O anexo alemão da EN 1992-1-1, a adição nacional NCI ao artigo 9.2.1.2 (2), recomenda a disposição da armadura de tração na chapa do banzo das secções de viga em T com uma largura máxima correspondente à secção metade da largura efetiva calculada de um banzo beff,i de acordo com a Expressão (5,7a).
Para sólidos, existe outra opção de configuração da malha de EF. É possível dispor uma malha de EF por camadas, além de um refinamento global da malha de EF. Para esta opção, pode realizar uma divisão definida do sólido com elementos finitos entre duas superfícies paralelas. Esta opção é particularmente adequada para geometrias de sólidos muito grandes com altura pequena.
Uma das vantagens de introduzir a estrutura no RFEM é a total liberdade na seleção da geometria. Portanto, é possível selecionar facilmente uma estrutura que apresenta cantos curvos reentrantes, tal como mostrado na imagem.
Über die entsprechende Option im "Zeigen-Navigator" können die Flächen im Rendering nach der Richtung der lokalen z-Achse eingefärbt werden. Standardmäßig werden die Seite, die in negativer z-Richtung liegt, rot und die diejenige, die in positiver z-Richtung liegt, blau eingefärbt.
In RFEM und RSTAB können nun die verwendeten Stabtypen auch visuell über Farben überprüft beziehungsweise dargestellt werden. Dazu wurde eine Möglichkeit in den "Zeigen"-Navigator integriert.
Bei waagebalkenähnlichen Tragwerken sollten günstig und ungünstig wirkende Teile der ständigen Einwirkung getrennt erfasst werden. In RFEM und RSTAB ist das folgendermaßen möglich.
Mit dem neuen Stabtyp "Ergebnisstab" in RFEM 5 hat man nun auch die Möglichkeit, sich die Lastsummen einzelner Geschosse einfach ermitteln zu lassen. Dazu modelliert man einen Stab in dem gewünschten oder in allen Geschossen und gibt bei den Parametern des Ergebnisstabes die zu berücksichtigenden Wände als inklusive Objekte vor. RFEM integriert dann die Flächenschnittgrößen zu Stabschnittgrößen.