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.
O módulo Análise geotécnica fornece ao RFEM modelos de materiais de solo adicionais específicos que podem representar adequadamente o comportamento complexo de materiais de solo. Este artigo técnico tem como objetivo servir como introdução e mostrar como é que a rigidez dependente da tensão dos modelos de materiais do solo pode ser determinada.
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.
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.
Para a verificação da estabilidade de barras utilizando o método da barra equivalente, é necessário definir comprimentos efetivos ou comprimentos de encurvadura por flexão-torção para determinar uma carga crítica para a rotura de estabilidade. Neste artigo, é apresentada uma função específica do RFEM 6, através da qual é possível atribuir uma excentricidade aos apoios nodais e assim influenciar a determinação do momento fletor crítico considerado na análise de estabilidade.
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.
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.
Todos os dados do RFEM 6 podem ser documentados num relatório de impressão multilingue. O design do relatório de impressão é moderno e foi altamente otimizado em relação à geração anterior (RFEM 5) do programa. Algumas das funções mais importantes são apresentadas neste artigo técnico.
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.
As verificações de estabilidade para o dimensionamento de barra equivalente de acordo com as normas EN 1993-1-1, AISC 360, CSA S16 e outras normas internacionais requerem a consideração do comprimento de dimensionamento (ou seja, o comprimento efetivo das barras). No RFEM 6, é possível determinar o comprimento efetivo manualmente atribuindo apoios de nó e fatores de comprimento efetivo ou, por outro lado, importando-o da análise de estabilidade. Ambas as opções serão demonstradas neste artigo através da determinação do comprimento efetivo do pilar pórtico na Figura 1.
As estruturas complexas são constituídas por elementos estruturais com diferentes propriedades. No entanto, determinados elementos podem ter as mesmas propriedades em termos de apoios, não linearidades, modificações de extremidade, rótulas etc., assim como de dimensionamento (por exemplo, comprimentos efetivos, dimensionamento de apoios, armadura, classes de serviço, reduções de secção etc. ). No RFEM 6, estes elementos podem ser agrupados com base nas suas propriedades partilhadas e, portanto, podem ser considerados em conjunto para a modelação e o dimensionamento.
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.
Este artigo técnico apresenta algumas noções básicas sobre a utilização do módulo Torção com empenamento (7 GDL). O módulo está totalmente integrado no programa principal e permite considerar o empenamento da secção ao calcular elementos de barras. Em combinação com os módulos Análise de estabilidade e Dimensionamento de aço, é possível realizar a verificação da encurvadura por flexão-torção com esforços internos de acordo com a análise de segunda ordem, tendo em consideração as imperfeições.
Para criar um modelo de superfície com rotura nos apoios de forma realista, está disponível no RFEM 5 uma opção denominada "Rotura em caso de falha de contacto perpendicular às superfícies" para sólidos de contacto em "Contacto paralelo às superfícies".
As estruturas temporárias, tais como andaimes ou apoios, são estruturas versáteis que podem ser muito bem adaptadas a diferentes condições geométricas.
Bei der Modellierung von statischen Tragsystemen, insbesondere von Hallentragwerken, kann es vorkommen, dass einige Konstruktionen im Gründungsbereich, welche für das aufgehende Tragwerk ohne Einfluss sind, in RFEM beziehungsweise RSTAB nicht modelliert werden. Dabei handelt es sich bei Hallentragwerken beispielsweise um Stahlbeton-Bodenplatten, Streifenfundamente oder Zugbänder zwischen den Stützenfundamenten.
Die Stab-Randbedingungen beeinflussen das ideale Verzweigungsmoment bei Biegedrillknicken Mcr in entscheidender Weise. Für die Ermittlung wird im Programm ein ebenes Modell mit vier Freiheitsgraden verwendet. Die entsprechenden Beiwerte kz und kw können hierbei für normkonforme Querschnitte individuell definiert werden. Damit lassen sich die Freiheitsgrade beschreiben, die durch die Lagerungsbedingungen an den beiden Stabenden vorliegen.
As propriedades de secções no RFEM e no RSTAB incluem diferentes tipos de áreas de corte. Este artigo técnico explica o cálculo e o significado de vários valores.
Auflager, die nur bei Druck oder nur bei Zug zum Lastabtrag beitragen, sind in RFEM und RSTAB als nichtlineare Auflager definierbar. Dabei fällt es dem Anwender nicht immer leicht, die richtige Nichtlinearität für "Ausfall bei Zug" oder "Ausfall bei Druck" auszuwählen.
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.
Para simular uma folga de apoio numa ligação entre barras, pode utilizar a função "Diagrama" para articulações de extremidade de barra. Para utilizar esta função, primeiro defina o respetivo grau de liberdade como articulação. Depois, selecione a função "Diagrama" na lista pendente.
Im Zusatzmodul RF-GLAS ist zur Erleichterung der Definition der Auflagerbedingungen das 3D-Rendering implementiert. Durch diese interaktive graphische Visualisierung wird dem Anwender eine erleichterte Eingabe und Kontrolle der Linien- und Knotenlagerung ermöglicht. Die schematische Darstellung kann bei Bedarf jedoch auch ausgewählt werden.
O módulo adicional RF-/LIMITS permite comparar a capacidade de carga de barras, extremidades de barras, nós, apoios nodais e superfícies (apenas no RFEM) através de uma capacidade de carga limite definida. Além disso, pode verificar os deslocamentos dos nós e as dimensões da secção. In diesem Beispiel sollen Stützenfüße eines Carports mit den vom Hersteller angegebenen, maximal zulässigen, Kräften verglichen werden.
No dimensionamento de superfícies de betão, o componente da nervura das forças internas pode ser negligenciado para o cálculo do estado limite último e para o método analítico do cálculo do estado limite de utilização, porque este componente já é considerado no dimensionamento da barra. Para isso, selecione a caixa de seleção na caixa de diálogo "Detalhes". Se não foi definida nenhuma nervura, esta função não está disponível.
O apoio do painel de madeira laminada cruzada chama-se atenção especial. Geralmente, uma parede laminada cruzada é garantida contra esforços de corte através de conectores de corte e contra forças de elevação através de tirantes.
Para carregamentos uniformemente distribuídos de acordo com a EN 1992-1-1 (Eurocódigo 2), a secção de dimensionamento para a armadura de corte pode ser colocada à distância d a partir da borda frontal do apoio. Assim, para a armadura de corte, a força de corte aplicada é reduzida para VEd,red. No entanto, para analisar a resistência ao corte máxima de cálculo VRd,máx, é aplicada a força de corte total.
Damit Singularitäten infolge eines festen Knotenlagers in RFEM vermieden werden können, gibt es die die Möglichkeit einer elastischen Lagerung. Diese kann direkt im Dialog des Knotenlagers als Stütze in Z definiert werden. Dabei müssen die Geometrie der Stütze sowie das Material und die Lagerungsbedingungen erfasst werden. In diesem Beitrag soll die Variante der Modellierung der Stütze als Flächenbettung gezeigt werden.