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 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 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.
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.
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 módulo Análise das fases de construção (CSA) permite o dimensionamento de estruturas de barras, superfícies e sólidos no RFEM 6, considerando as fases de construção específicas associadas ao processo de construção. Isto é importante porque os edifícios não são construídos de uma só vez, mas sim através da combinação gradual das partes estruturais individuais. As etapas individuais nas quais os elementos estruturais, assim como as cargas, são adicionados ao edifício, são designadas por fases de construção, enquanto o processo em si é designado por processo de construção.
Assim, o estado final da estrutura fica disponível após a conclusão do processo de construção; ou seja, todas as fases de construção. Para determinadas estruturas, a influência do processo de construção (ou seja, todas as fases de construção individuais) pode ser significativa e deve ser considerada para evitar erros no cálculo. Uma visão geral do módulo CSA é fornecida no artigo da base de dados de conhecimento intitulado "Consideração das fases de construção no RFEM 6" .
As estruturas no RFEM 6 podem ser guardadas como blocos e reutilizadas noutros ficheiros do RFEM. A vantagem dos blocos dinâmicos relativamente aos blocos não dinâmicos é a de permitir modificações interativas dos parâmetros estruturais como resultado de variáveis de entrada modificadas. Um exemplo é a possibilidade de adicionar elementos estruturais alterando apenas o número de vãos como variável de entrada. Este artigo demonstrará a possibilidade acima mencionada para blocos dinâmicos criados por script.
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.
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.
In den Zusatzmodulen RF-/HOLZ Pro, RF-/HOLZ AWC und RF-/HOLZ CSA ist es möglich, die resultierende Verformung eines Stabes oder Stabsatzes zu berücksichtigen. Neben den lokalen Richtungen y und z steht die Option "R" zur Verfügung. Damit kann die Gesamtdurchbiegung eines Trägers den in den Normen angegebenen Grenzwerten gegenübergestellt werden.
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.
Se uma ligação de madeira for dimensionada conforme apresentado na Figura 01, pode ser considerada a rigidez da mola de rotação resultante da ligação. Isto pode ser determinado utilizando o módulo de deslizamento do ligador e o momento de inércia polar da ligação, sem considerar a área do ligador.
Soll auf eine kegelförmige Bodenplatte eine partielle Auftriebslast aufgebracht werden, so bietet sich in RFEM die "freie Kreislast" an. Diese kann linear veränderlich definiert werden. Die Definition von Zentrum C und äußerer Berandung R ist komfortabel mit der Pickfunktion anzugeben.
Bei der Berechnung von Fundamenten nach EC 7 oder EC 2 werden in einem Objekt normalerweise unterschiedliche Fundamentarten beziehungsweise -größen verwendet. Die Randbedingungen wie Bodenkennwerte, Baustoffe für die Fundamente, Betondeckungen und zu bemessende Lastkombinationen bleiben dahingegen in der Regel für alle Fundamente gleich.
In der EN 1993-1-1 wurde mit dem Allgemeinen Verfahren ein Nachweisformat für Stabilitätsnachweise eingeführt, welches sich für ebene Systeme mit beliebigen Randbedingungen und veränderlicher Bauhöhe anwenden lässt. Die Nachweise können für eine Belastung in der Haupttragebene und gleichzeitiger Druckbeanspruchung geführt werden. Dabei werden die Stabilitätsfälle Biegedrillknicken und Biegeknicken aus der Haupttragebene heraus, also um die schwache Bauteilachse, nachgewiesen. Häufig stellt sich daher die Frage, wie in diesem Zusammenhang Biegeknicken in der Haupttragebene nachgewiesen werden kann.
In RFEM sind Flächen automatisch verbunden, wenn sie gemeinsame Randlinien aufweisen. Falls die Definitionslinie einer Fläche in einer anderen Fläche liegt, wird sie automatisch in diese Fläche integriert, sofern es sich um eine ebene Fläche handelt. Bei Quadrangelflächen hingegen wäre die automatische Objekterkennung relativ aufwendig. Daher ist die entsprechende Funktion gesperrt. Die integrierten Objekte sind manuell anzugeben.
Vor Erstellung eines statischen Modells macht sich jeder Anwender Gedanken über die Randparameter des Systems und wie das Modell am besten abgebildet werden kann. Ein besonderes Augenmerk sollte hierbei auch auf die Orientierung des globalen Koordinatensystems gelegt werden. Im ingenieurtechnischen Bereich wird die globale Z-Achse in der Regel nach unten orientiert (in Richtung der Eigengewichtskraft), wobei sie im architektonischen Bereich meist nach oben ausgerichtet verläuft. Diese Unterschiede können oftmals zu Schwierigkeiten bei der Modellierung führen, beispielsweise beim Austausch von Gesamtmodellen oder DXF-Folien.
Im Holzbau werden oft Träger aus mehreren Holzteilen zusammengesetzt. Die Verbindung der einzelnen Teile erfolgt durch Leim, Nägel, Schrauben, Dübel oder Passbolzen. Bei einer Verbindung aus Leim ist diese als starr anzunehmen. Bei Verbindungen mit zum Beispiel stiftförmigen Verbindungsmitteln ist die Verbindung nachgiebig und die Querschnittskennwerte der verbundenen Teile können nicht voll angesetzt werden.
No caso de modelos grandes, é geralmente problemático quando as descrições das secções são apresentadas horizontalmente ou verticalmente em relação a uma barra.
Im Zusatzmodul RF-/STAHL EC3 ist es möglich, eine Brandbemessung für Stahlbauteile durchzuführen. Dabei wird der vereinfachte Nachweis über eine iterative Ermittlung der Stahltemperatur zu einem bestimmten Zeitpunkt geführt.
Die Klassifizierung von Querschnitten nach EN 1993-1-1 und EN 1993-1-5 kann im Zusatzmodul RF-/STAHL EC3 automatisch durchgeführt werden. Die maximalen c/t Verhältnisse sind in der Norm für gerade Querschnittsteile vorgegeben. Für gekrümmte Querschnittsteile gibt es keine normativen Vorgaben und daher kann die Querschnittsklassifizierung für diese Querschnittsteile nicht durchgeführt werden.
Die Bemessung der Flächenbewehrung erfolgt in RF-BETON Flächen mittels eines frei definierbaren Bewehrungsnetzes. In der grafischen Anzeige der Ergebnisse von RF-BETON Flächen in RFEM ist die Anzeige der Bewehrungsrichtung durch Aktivierung des Bewehrungspfeils möglich, der die Bewehrungsrichtung symbolisiert.
"Uma boa ferramenta é metade do trabalho": Este provérbio também pode ser aplicado à indústria de software. Quanto mais personalizado for o programa, mais eficazmente as tarefas podem ser resolvidas. A variedade e a complexidade dos problemas atuais, especialmente na engenharia estrutural, requerem soluções específicas. Criar os seus próprios programas através da programação textual requer um conhecimento profundo e uma grande capacidade de pensamento no abstrato. Compreensivelmente, apenas alguns escritórios de engenharia enfrentam esse desafio. Por este motivo, existem soluções de software adicionais que fornecem ao utilizador um ambiente de desenvolvimento visual.
As vigas de flexão esbeltas com uma relação h/p grande e carregadas paralelamente ao eixo menor têm tendência para problemas de estabilidade. Isto deve-se ao desvio da corda comprimida.
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 vento que sopra paralelamente às superfícies de uma estrutura, pode gerar forças de atrito sobre essas superfícies. Este efeito é importante principalmente para estruturas muito grandes.
Quando dimensiona pilares ou vigas em aço, é geralmente necessário realizar análises de secção e estabilidade. Embora as análises de seção normalmente possam ser realizadas sem grandes detalhes, a análise de estabilidade requer mais informações definidas pelo utilizador. Como a barra está até certo ponto separada da estrutura, as condições de apoio devem ser mais detalhadas. Isto é particularmente importante para determinar o momento crítico ideal para a encurvadura por flexão-torção Mcr. Também têm de ser definidos os comprimentos efetivos corretos Lcr. Estes são necessários para o cálculo interno dos graus de esbelteza.
Com a função "Gerar modelo - Barras" → "Célula 3D", é muito fácil de gerar contentores (contentores de barcos, contentores de escritório, casas móveis, etc.) com uma distribuição de células regular e irregular.
Uma vez que o estado limite último das vigas na área das aberturas é afetado, deve ser prestada especial atenção a isso. Geralmente, as pequenas aberturas podem ser suficientemente cobertas adaptando a estrutura da viga às aberturas. Para grandes aberturas, a área deve ser considerada e modelada separadamente.
Utilizando o RF-/FOUNDATION Pro, é possível realizar o dimensionamento geotécnico de acordo com a EN 1997-1 [1] para sapatas isoladas. Im nachfolgenden Beitrag wird auf den Nachweis der Fundamentverdrehung nach DIN EN 1997-1, A 6.6.5 (siehe [3]) eingegangen.