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.
De forma a poder avaliar a influência dos fenómenos de estabilidade locais de componentes esbeltos, o RFEM 6 e o RSTAB 9 oferecem a possibilidade de realizar uma verificação linear da carga crítica ao nível da secção. O artigo seguinte é sobre os conceitos básicos do cálculo e da interpretação de resultados.
Com o módulo Dimensionamento de aço pode dimensionar componentes de aço numa situação de incêndio utilizando os métodos de dimensionamento simples do Eurocódigo 3. A temperatura do componente no momento da detecção pode ser determinada automaticamente de acordo com as curvas de temperatura-tempo especificadas na norma. Além de considerar a proteção contra incêndio, também é possível considerar as propriedades benéficas da galvanização por imersão a quente.
As ligações de aço no RFEM 6 podem ser criadas através da introdução de componentes predefinidos no módulo Juntas de aço. A coleção destes componentes é constantemente melhorada para facilitar ainda mais o seu trabalho, mesmo na modelação de ligações em aço. Neste artigo, o componente Placa de ligação é apresentado como um componente adicionado recentemente na biblioteca do módulo.
A vantagem do módulo RFEM 6 Steel Joints é que pode analisar as ligações de aço utilizando um modelo de EF, para o qual a modelação é totalmente automática em segundo plano. A entrada dos componentes da ligação de aço que controlam a modelação pode ser feita definindo os componentes manualmente ou utilizando os modelos disponíveis na biblioteca. O último método está incluído num artigo anterior da base de dados de conhecimento intitulado "Definir os componentes de ligação de aço utilizando a biblioteca". A definição de parâmetros para o dimensionamento de ligações de aço é o tema da artigo da base de dados de conhecimento "Dimensionamento de ligações de aço no RFEM 6".
As ligações de aço no RFEM 6 são definidas como um conjunto de componentes. No novo módulo Steel Joints, estão disponíveis componentes básicos universalmente aplicáveis (placas, soldaduras, planos auxiliares) para a introdução de situações de ligação complexas. Os métodos com os quais as ligações podem ser definidas são considerados em dois artigos anteriores da base de dados de conhecimento: "Uma nova abordagem para o dimensionamento de ligações de aço no RFEM 6" e "Definição de componentes de ligações de aço utilizando a biblioteca" .
O módulo Ligações de aço no RFEM 6 permite criar e dimensionar ligações de aço utilizando um modelo de elementos finitos. A modelação das ligações pode ser controlada através de uma entrada de componentes simples e confortável. Os componentes de ligação de aço podem ser definidos manualmente ou utilizando os templates disponíveis na biblioteca. O primeiro método está incluído num artigo anterior da base de dados de conhecimento intitulado "Uma nova abordagem para o dimensionamento de ligações de aço no RFEM 6". Este artigo incidirá sobre o último método; ou seja, mostrará como definir os componentes de ligação de aço utilizando os templates disponíveis na biblioteca do programa.
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.
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.
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 a de outros materiais de construção e pode resultar em efeitos que não foram apresentados no dimensionamento à temperatura normal devido à restrição do componente.Com o aumento da temperatura, aumenta a ductilidade do aço, enquanto a sua resistência diminui. Uma vez que o aço perde 50% da sua resistência a uma temperatura de 600 ° C, é importante proteger os componentes contra os efeitos do fogo. No caso de componentes de aço protegidos, a duração da resistência ao fogo pode ser aumentada devido ao comportamento de aquecimento melhorado.
O cálculo de estruturas complexas utilizando software de análise de elementos finitos é geralmente realizado em todo o modelo. No entanto, a construção de tais estruturas é um processo realizado em várias etapas em que o estado final do edifício é alcançado através da combinação dos componentes individuais. Para evitar erros no cálculo de todos os modelos, deve ser considerada a influência do processo de construção. No RFEM 6, isto é possível através do módulo Análise das fases de construção (CSA).
As estruturas são tridimensionais na realidade, no entanto, podem ser simplificadas e analisadas como modelos 2D ou 1D. O tipo de modelo tem uma influência crucial na forma como os componentes estruturais são carregados e deve ser definido antes da modelação e do cálculo.
Die Zusatzmodule zur Bemessung von Stab-Bauteilen nach nationalen, europäischen und internationalen Normen stellen Nachweisergebnisse neben der numerischen Darstellung in Tabellenform auch grafisch als Diagramm am Stabwerk dar.
Como ferramenta para cálculos estruturais de componentes planos, está disponível no RFEM uma opção que permite apresentar a qualidade da malha de EF. Com isso é realizada uma verificação interna dos elementos finitos gerados consoante os critérios definidos.
In RFEM und RSTAB stehen verschiedene Optionen zur Eingabe von Knotenlasten zur Verfügung. Durch diese implementierten Features wird es dem Anwender ermöglicht, die Knotenlasten bezogen auf verschieden Komponenten im Raum zu definieren.
Os módulos adicionais RF‑/JOINTS estão equipados com uma janela gráfica que apresenta todos os componentes estruturais da ligação. Aí é possível utilizar as funções do rato conhecidas do RFEM e do RSTAB para ampliar, deslocar ou rodar a vista.
No RFEM 5 e no RSTAB 8, é útil parametrizar componentes que ocorrem frequentemente com dimensões variáveis. No administrador de blocos, é possível especificar novas dimensões e importá-las para um ficheiro novo ou já existente.
A norma europeia EN 1993-1-8, Secção 4.5.3.3., oferece ao utilizador um método simplificado para a verificação do estado limite último de cordões de soldadura. De acordo com a norma, a verificação está concluída quando o valor de cálculo da resultante de forças que atua na superfície do cordão de soldadura for inferior ao valor de cálculo da capacidade de carga da soldadura. Assim sendo, caso pretenda dimensionar a soldadura para um modelo de superfície, irá encontrar uma variedade de resultados devido à natureza dos cálculos MEF. Por isso, mostramos a seguir como determinar os componentes da força a partir do modelo.
O dimensionamento de componentes estruturais de aço laminados a frio está definido na EN 1993-1-3. As formas de secções típicas formadas a frio são em U, C, Z, ómega ou sigma. Trata-se de produtos de chapa de parede fina laminados a frio por métodos de formação a frio de rolo ou dobragem. Na verificação dos estados limites último, também é necessário garantir que as forças transversais locais não levem a compressão, esmagamento da alma ou encurvadura local na alma das secções. Esses efeitos podem ser causados por forças transversais locais entre o banzo e a alma e por forças de apoio nos pontos apoiados. A secção 6.1.7 da EN 1993-1-3 especifica em detalhe como determinar a resistência da alma Rw,Rd sujeita a forças transversais locais.
As cargas de vento em componentes estruturais retangulares arredondados constituem uma questão complexa. As forças equivalentes da carga de vento dependem da força da carga de vento circulante e da geometria do componente.
Quando introduz e transfere cargas horizontais, tais como cargas de vento ou sísmicas, surgem dificuldades crescentes em modelos 3D. Para evitar tais problemas, algumas normas (por exemplo, ASCE 7, NBC) exigem a simplificação do modelo através de diafragmas que distribuem as cargas horizontais para os componentes estruturais que transferem cargas, mas não podem transferir a flexão (denominadas "Diafragma")
Ao realizar cálculos de verificação e comparações dos forças internas assim como das armaduras necessárias resultantes nas vigas de pavimento, podem , por vezes, surgir grandes diferenças. Obwohl dieselben Lastannahmen und Stützweiten angesetzt werden, geben einige Programme beziehungsweise die Handrechnung stark abweichende Schnittgrößen gegenüber dem FEM-Modell aus. As diferenças já ocorrem para o caso de uma barra centrada e sem considerar os componentes de esforços internos das larguras de laje eventualmente efetivas.
O reforço das estruturas de madeira é geralmente realizado através de painéis de madeira. Para este efeito, os componentes estruturais constituídos por lajes (painéis de tiras de madeira orientadas, OSB) estão ligados com barras. Os fundamentos deste método de construção e o seu cálculo no programa do RFEM encontram-se descritos em vários artigos. Este primeiro artigo descreve a determinação básica das rigidezes e do cálculo.
As listas de partes fornecem informação sobre quais e quantas peças são necessárias para criar um edifício. Eles são a base para identificar as necessidades e comprar os componentes. A lista de partes pode ser criada nos módulos de dimensionamento, tais como RF‑/STEEL EC3, RF‑/TIMBER Pro, etc. Além do mais, uma lista de partes personalizada pode ser criada com a interface RF-COM/RS-COM.
Neste exemplo, a resistência de cálculo de uma chapa de extremidade de acordo com a EN 1993-1-8 [1] é para ser determinada; os outros componentes não são descritos aqui. Für die Kontrolle der Ergebnisse wurden die Abmessungen des Anschlusses IH 3.1 B 30 24 der Typisierten Anschlüsse [2] verwendet. Als Material wird S 235 verwendet und Schrauben mit der Festigkeit 10.9.
Ao dimensionar ligações resistentes à flexão de vigas em I, a ligação divide-se em partes individuais. Para estes componentes básicos de uma ligação, existem calculadores de fórmulas separados para a capacidade de carga e rigidez. As ligações de pórticos podem ser dimensionadas no RFEM e no RSTAB com o módulo adicional RF-/FRAME-JOINT Pro.
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.
Geralmente, evitar a fissuração em estruturas de betão não é possível nem necessário. No entanto, a fendilhação deve ser limitada de forma a não afetar a utilização correta, a aparência e a durabilidade da estrutura. Portanto, limitar a largura da fenda não significa prevenir a formação de fendas, mas sim restringir a largura da fenda para valores inofensivos.
Estruturas ou componentes estruturais com rotação simétrica são frequentemente introduzidos no sistema de coordenadas cartesiano. Soll beispielsweise anschließend eine Änderung des Radius vorgenommen werden, ist dies mit einigem Aufwand verbunden, da die Koordinaten gegebenenfalls zunächst umgerechnet und knotenweise geändert werden müssen.
Algumas estruturas de vigas compostas, tais como recipientes empilhados ou barras telescópicas retraídas, transferem as forças por atrito na ligação entre os componentes. A capacidade de carga de tais ligações depende da força axial efetiva perpendicular ao plano de atrito e dos coeficientes de atrito entre as duas superfícies de atrito. Por exemplo, quanto mais as superfícies de atrito são comprimidas, mais força de corte horizontal pode ser transferida pelas superfícies de atrito (atrito estático).