Norma ASCE 7-22 [1] , secção. 12.9.1.6 especifica quando os efeitos P-delta devem ser considerados ao realizar uma análise de espectro de resposta modal para o dimensionamento sísmico. Na NBC 2020 [2], enviados. 4.1.8.3.8.c fornece apenas um curto requisito para que os efeitos de deslocamento devido à interação das cargas de gravidade com a estrutura deformada sejam considerados. Portanto, pode haver situações em que os efeitos de segunda ordem, também conhecidos como P-delta, devem ser considerados ao realizar uma análise sísmica.
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.
Os três tipos de pórticos de momento (comum, intermédio, especial) estão disponíveis no módulo Dimensionamento de aço do RFEM 6. O resultado do dimensionamento sísmico de acordo com a norma AISC 341-22 é categorizado em duas secções: requisitos das barras e requisitos das ligações.
O artigo 4.1.8.7 do National Building Code of Canada (NBC) 2020 fornece um procedimento claro para os métodos de análise sísmica. O método mais avançado, o procedimento de análise dinâmica no artigo 4.1.8.12, deve ser utilizado para todos os tipos de estrutura, exceto aqueles que cumprem os critérios definidos em 4.1.8.7. O método mais simples, o Equivalent Static Force Procedure (ESFP) no artigo 4.1.8.11, pode ser utilizado para todas as outras estruturas.
Para avaliar se também é necessário considerar a análise de segunda ordem numa análise dinâmica, o coeficiente de sensibilidade do deslocamento entre pisos θ é fornecido na EN 1998-1, secções 2.2.2 e 4.4.2.2. Este pode ser calculado e analisado com o RFEM 6 e o RSTAB 9. O coeficiente θ é calculado da seguinte forma:$$\mathrm\theta\;=\;\frac{\displaystyle{\mathrm P}_\mathrm{tot}\;\cdot\;{\mathrm d}_\mathrm r}{{\mathrm V}_\mathrm{tot}\;\cdot\;\mathrm h}\;$$
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.
O módulo Dimensionamento de aço no RFEM 6 oferece agora a possibilidade de realizar dimensionamento sísmico de acordo com as normas AISC 341-16 e AISC 341-22. Atualmente estão disponíveis cinco tipos de sistemas resistentes a forças sísmicas (SFRS).
Os três tipos de pórticos de momento (comum, intermédio, especial) estão disponíveis no módulo Dimensionamento de aço do RFEM 6. O resultado do dimensionamento sísmico de acordo com a AISC 341-16 é categorizado em duas secções: requisitos de barras e requisitos de ligações.
O dimensionamento de pórticos de acordo com a AISC 341-16 já é possível no módulo Dimensionamento de aço do RFEM 6. O resultado do dimensionamento sísmico é categorizado em duas secções: requisitos das barras e requisitos das ligações. Este artigo cobre a resistência necessária da ligação. É apresentado um exemplo de comparação dos resultados do RFEM e do AISC Seismic Design Manual [2].
O dimensionamento de um pórtico com reforço concentrado ordinário (OCBF) e de um pórtico especial com reforço concentrado (SCBF) pode ser realizado no módulo Dimensionamento de aço do RFEM 6. O resultado do dimensionamento sísmico de acordo com a AISC 341-16 e 341-22 é categorizado em duas secções: Requisitos da barra e requisitos da ligação.
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.
A análise do espectro de resposta é um dos métodos de dimensionamento mais utilizados em caso de sismo. Este método tem muitas vantagens. A mais importante é a simplificação: a complexidade dos sismos é simplificada ao ponto de ser possível realizar uma verificação com um esforço razoável. Contudo, a desvantagem deste método é a perda de muita informação devido a esta simplificação. Uma maneira de atenuar esta desvantagem consiste em utilizar a combinação linear equivalente ao combinar as respostas modais. Isto será explicado mais detalhadamente neste artigo através de um exemplo.
Os acontecimentos dos últimos anos trazem-nos à memória o quanto são importantes as estruturas resistentes a sismos nas zonas de risco. No dimensionamento de construções, os engenheiros têm de avaliar constantemente a rentabilidade, as possibilidades financeiras e a segurança. Se o colapso for inevitável, avalie como isso afetará a estrutura. Este artigo tem como objetivo fornecer uma opção sobre como realizar essa avaliação.
O objetivo ao utilizar o RFEM 6 e o Blender com o módulo Bullet Constraints Builder consiste em obter uma representação gráfica do colapso de um modelo com base em dados reais de propriedades físicas. O RFEM 6 serve como fonte da geometria e dos dados para a simulação. Este é mais um exemplo da importância de manter os nossos programas como BIM Open, a fim de obter a colaboração entre os domínios de software.
As articulações plásticas são imprescindíveis para a análise pushover (POA) enquanto método estático não linear para a análise sísmica de estruturas. No RFEM 6, as articulações plásticas podem ser definidas como articulações de barras. Este artigo irá demonstrar como definir articulações plásticas com propriedades bilineares.
O módulo "Análise modal" no RFEM 6 permite realizar uma análise modal de sistemas estruturais, determinando assim valores de vibração naturais, tais como frequências naturais, formas próprias, massas modais e fatores de massa modal efetivos. Esses resultados podem ser utilizados para o dimensionamento de vibrações, bem como para análises dinâmicas adicionais (por exemplo, carregamento por um espectro de resposta).
O cálculo dinâmico no RFEM 6 e no RSTAB 9 está repartido por diversos módulos. O módulo Análise modal é um pré-requisito para todos os outros módulos de cálculo dinâmico, uma vez que realiza a análise de vibração natural para modelos de barras, superfícies e sólidos.
A análise modal é o ponto de partida para a análise dinâmica de sistemas estruturais. Este módulo pode ser utilizado para determinar valores de vibração naturais, tais como frequências naturais, formas próprias, massas modais e fatores de massa modal efetivos. Este resultado pode ser usado para o dimensionamento de vibrações e pode ser usado para outras análises dinâmicas (por exemplo, carregamento por um espectro de resposta).
No RFEM 6, a análise sísmica pode ser realizada utilizando os módulos de Análise modal e Análise de espectro de resposta. Após a realização da análise espectral, é possível utilizar o módulo Modelo de construção para apresentar as ações do piso, os desvios entre os pisos e as forças nas paredes de corte.
As ações das cargas de neve estão descritas na norma americana ASCE/SEI 7-16 e no Eurocódigo 1, partes 1 a 3. Estas normas estão implementadas no novo programa RFEM 6 e no assistente de cargas de neve que serve para facilitar a aplicação de cargas de neve. Além disso, a mais recente geração do programa permite especificar as localizações de obra num mapa digital, permitindo assim que a zona de carga de neve seja importada automaticamente. Estes dados são, por sua vez, utilizados pelo Assistente de cargas para simular os efeitos devidos à carga de neve.
A análise sísmica no RFEM 6 é possível utilizando a análise modal e os módulos de análise de espectro de resposta. De facto, o conceito geral da análise sísmica no RFEM 6 é baseado na criação de um caso de carga para a análise modal ou para análise do espectro de resposta. Os grupos de normas para estas análises são definidos no separador Normas II dos dados gerais do modelo.
As cargas de explosão resultantes de explosivos de elevado impacto, quer sejam acidentais ou intencionais, são raras, contudo podem representar um requisito de dimensionamento estrutural. Estas cargas dinâmicas diferem das cargas estáticas normais devido à sua elevada magnitude e à curta duração no tempo. Um cenário de explosão pode ser realizado diretamente num programa de MEF como uma análise histórico temporal para minimizar ferimentos em pessoas e para avaliar a extensão dos danos em edifícios.
Mit dem Zusatzmodul RF-/HOLZ Pro ist es möglich, für die Bemessung nach EN 1995-1-1 den aus der DIN 1052 bekannten Schwingungsnachweis zu führen. Dieser besagt, dass unter ständiger und quasi-ständiger Einwirkung die Durchbiegung am ideellen Einfeldträger einen Grenzwert (nach DIN 1052 6 mm) nicht überschreiten darf. Wenn man den Zusammenhang zwischen Eigenfrequenz und Durchbiegung für einen mit konstanter Streckenlast belasteten, gelenkigen Einfeldträger berücksichtigt, so resultiert aus den 6 mm eine Mindesteigenfrequenz von zirka 7,2 Hz.
In RFEM kann an vielen Stellen eine Modifizierung von Steifigkeiten für Materialien, Querschnitte, Stäbe, Lastfälle und Lastkombinationen erfolgen. Um diese Modifizierungen auch bei der Ermittlung der Eigenfrequenzen zu berücksichtigen, gibt es zwei Optionen in RF-DYNAM Pro.
RFEM 5 bietet im Menü "Ergebnisse" → "Neuer Glättungsbereich" die Option einen Glättungsbereich zu definieren. Dabei kann zwischen einer rechteckigen, kreisförmigen oder elliptischen Form gewählt werden. Dieses Werkzeug kann beispielsweise verwendet werden, um Singularitäten durch Knotenlasten auf einen gewünschten Glättungsbereich zu "verschmieren".
Mit RF-/DYNAM Pro Ersatzlasten ist es möglich, eine Ersatzlastberechnung anhand des multimodalen Antwortspektren-Verfahrens zu durchzuführen. Im dargestellten Beispiel wurde dies für einen Mehrmassenschwinger durchgeführt.
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.
O artigo 4.1.8.7 do National Building Code of Canada (NBC) 2015 fornece um procedimento claro para os métodos de análise sísmica. O método mais avançado, o procedimento de análise dinâmica no artigo 4.1.8.12, deve ser utilizado para todos os tipos de estrutura, exceto aqueles que cumprem os critérios definidos em 4.1.8.7. O método mais simples, o Equivalent Static Force Procedure (ESFP) no artigo 4.1.8.11, pode ser utilizado para todas as outras estruturas.
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.