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.
Com o módulo Dimensionamento de madeira, é possível o dimensionamento de pilares de madeira de acordo com a norma ASD 2018 NDS. O cálculo com precisão da capacidade de compressão e dos fatores de ajuste de barras de madeira é importante para as considerações de segurança e dimensionamento. O seguinte artigo verificará a resistência à encurvadura crítica máxima calculada pelo módulo Timber Design utilizando equações analíticas passo a passo de acordo com a norma NDS 2018, incluindo os fatores de ajuste de compressão, o valor de cálculo ajustado e a relação de dimensionamento final.
A direção do vento desempenha um papel crucial na formação dos resultados das simulações da dinâmica de fluidos computacional (CFD) e no cálculo estrutural de edifícios e infraestruturas. É um fator determinante para avaliar como as forças do vento interagem com as estruturas, influenciando a distribuição das pressões do vento e, consequentemente, as respostas estruturais. A compreensão do impacto da direção do vento é essencial para o desenvolvimento de projetos que resistam a diferentes forças do vento, garantindo assim a segurança e a durabilidade das estruturas. Dito de uma forma simples, a direção do vento ajuda a ajustar as simulações CFD e a orientar os princípios do dimensionamento estrutural para obter um desempenho e uma resistência ideais contra os efeitos induzidos pelo vento.
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.
O fator de relevância modal é um resultado da análise de estabilidade linear e descreve qualitativamente o grau de participação de cada barra num modo próprio específico.
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.
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.
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).
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).
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.
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.
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.
O RFEM e o RSTAB podem calcular um fator de carga crítico para cada caso de carga (CC) e cada combinação de carga (CO) no caso de um cálculo geometricamente não linear (análise de segunda ordem e seguintes).
Im Dialog "Lastfälle und Kombinationen bearbeiten" können unter dem Register "Lastkombinationen" verschiedene Lastfälle in einer Lastkombination miteinander kombiniert werden.
Para a verificação de estabilidade de barras e conjuntos de barras com uma secção uniforme, pode utilizar o método de barra equivalente segundo os capítulos 6.3.1 a 6.3.3 da norma EN 1993-1-1. No entanto, assim que uma secção variável estiver disponível, este método já não pode ser utilizado ou apenas de forma limitada. O módulo adicional RF-/STEEL EC3 consegue reconhecer automaticamente esses casos e mudar para o método geral.
Dependendo da rigidez, da massa e do amortecimento, as estruturas reagem de forma diferente à ação do vento. É feita uma distinção básica entre os edifícios que são propensos a vibrações e os que não são propensos a vibrações.
O Aluminium Design Manual (ADM) 2020 foi publicado em fevereiro de 2020. Existem informações sobre o dimensionamento da resistência permitida (ASD) e o fator de carga e resistência (LRFD) de barras de alumínio para garantir a fiabilidade e segurança de todas as estruturas de alumínio. Esta nova norma foi integrada no módulo adicional RF-/ALUMINIUM ADM do RFEM/RSTAB. O texto abaixo destaca as atualizações aplicáveis relevantes para os programas da Dlubal.
A função, também conhecida como deslocamento, permite calcular fatores de carga crítica a partir de um valor inicial selecionado pelo próprio utilizador. Eine Ermittlung der Verzweigungslastfaktoren findet in der Regel vom kleinsten zum größten Laststeigerungsfaktor statt.
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.
Ao definir a largura efetiva da laje para vigas em T, o RFEM providencia larguras predefinidas que são determinadas como 1/6 e 1/8 do comprimento da barra. É dada abaixo uma explicação mais detalhada sobre esses dois fatores.
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.
Com o módulo adicional RF-TIMBER CSA, os pilares de madeira podem ser dimensionados de acordo com a norma canadiana CSA O86-19. O cálculo com precisão da capacidade de compressão e dos fatores de ajuste de barras de madeira é importante para considerações de segurança e dimensionamentos. The following article will verify the factored compressive resistance in the RFEM add-on module RF-TIMBER CSA, using step-by-step analytical equations as per the CSA O86-19 standard including the column modification factors, factored compressive resistance, and final design ratio.
Com o módulo adicional RF-TIMBER AWC, é possível dimensionar pilares de madeira de acordo com o método ASD da norma americana 2018 NDS. O cálculo com precisão da capacidade de compressão e dos fatores de ajuste de barras de madeira é importante para considerações de segurança e dimensionamento. O seguinte artigo irá verificar a encurvadura crítica máxima no RF-TIMBER AWC utilizando equações analíticas passo a passo de acordo com a norma NDS 2018, incluindo os fatores de ajuste de compressão, o valor de dimensionamento ajustado e a relação de dimensionamento final.
Com os módulos adicionais RF-STABILITY ou RSBUCK para o RFEM e o RSTAB, é possível realizar análises de valores próprios para estruturas de barras para determinar os fatores do comprimento efetivo. Os coeficientes de comprimento efetivo podem então ser utilizados para o dimensionamento da estabilidade.
De forma a considerar as imprecisões relativas à posição das massas numa análise de espectro de resposta, as normas para o dimensionamento sísmico especificam regras que devem ser aplicadas tanto na análise de espectro de resposta simplificada como na análise de espectro de resposta multimodal. Estas regras descrevem o seguinte procedimento geral: a massa do piso deve ser deslocada por uma certa excentricidade, o que resulta num momento de torção.
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.