O software de cálculo estrutural RFEM 6 é a base de um sistema de software composto por módulos. O programa principal RFEM 6 é utilizado para definir estruturas, materiais e ações para sistemas estruturais planos e espaciais constituídos por lajes, paredes, cascas e barras. O programa também permite criar estruturas combinadas, bem como modelar sólidos e elementos de contacto.
O RSTAB 9 é um programa de cálculo de estruturas reticuladas e pórticos 3D que reflete o estado atual da tecnologia e ajuda os engenheiros de estruturas a cumprir os requisitos da engenharia civil moderna.
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O RFEM e o RSTAB utilizam uma variação do método do módulo de reação do subleito. A relação com o módulo de rigidez ES não é possível.
No RFEM, foi implementado um modelo de fundação multiparâmetros. Isto pode ser utilizado para realizar um cálculo de liquidação muito realista.
O problema, no entanto, é encontrar valores precisos para os parâmetros Cu, z , Cv, xz e Cv, yz. Para isso, o módulo Análise geotécnica (para o RFEM 6) ou o módulo adicional RF-SOILIN (para o RFEM 5) é útil: os parâmetros do subleito são calculados a partir das cargas e dos dados do relatório geotécnico (módulo de rigidez ou módulo de elasticidade e coeficiente de poisson ' s, pesos específicos, espessuras de camada) para cada elemento finito individual utilizando um método não linear. Esses parâmetros são dependentes da carga e influenciam o comportamento da estrutura. Os resultados deste processo iterativo são assentamentos realistas e esforços internos na estrutura.
Para visualizar as formas próprias da sua análise dinâmica, tem de criar um caso de carga do tipo Análise modal e efetuar aí as suas configurações para a análise modal.
Após iniciar o cálculo, pode avaliar os seus resultados no navegador de resultados. Na tabela, também pode consultar mais informação.
Para realizar uma análise sísmica, é necessário realizar uma análise modal e, em seguida, um caso de carga do tipo Análise de espectro de resposta.
Após realizar a análise modal, crie um novo caso de carga. Encontrará aqui as configurações habituais da geração anterior do programa.
No separador Espectro de resposta, pode definir o seu espectro de resposta como habitualmente. Se pretende utilizar um espectro de resposta de acordo com a norma, certifique-se de que a norma pretendida está selecionada nos dados gerais da norma II.
No separador Seleção de modos, pode selecionar as formas próprias e filtrá-las, se necessário.
Após efetuar o cálculo do caso de carga, irá obter os resultados.
Na configuração da análise modal, é possível definir a deformação axial mínima para cabos e membranas para aplicar um pré-esforço inicial aos objetos e assim melhorar a convergência do cálculo. O pré-esforço inicial é aplicado aos objetos de forma simplificada.
Se comparar esta configuração com a carga de superfície do tipo de carga de deformação axial, deve prestar atenção ao facto de as duas abordagens serem diferentes. Com a carga de superfície, é realizado um cálculo de tal forma que o pré-esforço real pode divergir do pré-esforço especificado. O cálculo também tem em consideração outras condições de fronteira, tais como o coeficiente de Poisson do material.
Pode controlar isso facilmente se variar o coeficiente de Poisson do material. Um coeficiente de Poisson diferente de 0 faz com que a deformação na direção x e y da superfície tenha uma ação recíproca, o que faz com que deixe de haver uma tensão/deformação constante sobre toda a superfície.
Se o coeficiente de Poisson for 0, obtém os mesmos resultados.
As massas podem ser negligenciadas na configuração de análise modal.
É possível negligenciar as massas em todos os apoios de nó e apoios de linha fixos ou criar uma seleção de objetos individuais.
Pode ajustar a visualização da normalização das formas próprias diretamente no navegador de resultados. Se a configuração for alterada, não é necessário recálculo.
Dependendo da configuração, o maior deslocamento ou deformação representa o valor de referência 1, a partir do qual os outros resultados são escalados.
Também é possível definir modificações de estruturas num caso de carga do tipo Análise modal. Aqui tem acesso às modificações de rigidez de objetos individuais e também pode desativar objetos selecionados, se necessário.
Pode haver muitas razões para os sistemas estruturais serem instáveis. A melhor forma de determinar o motivo desta mensagem é utilizar o módulo Estabilidade da estrutura.
Módulo Estabilidade da estrutura
Este módulo permite calcular a sua estrutura sem carregamento e, assim, realizar uma análise de instabilidade utilizando a forma própria.
Portanto, é possível exibir a forma instável da sua estrutura.
Conforme pode ser observado no nosso exemplo, as vigas de aço superiores estão sujeitas à deflexão lateral.
Após uma inspeção mais detalhada da nossa modelação, reconhecemos que criamos inconscientemente uma corrente de articulação a partir de acoplamentos do tipo articulação fixa. Se eliminar esta corrente de articulação, podemos calcular o caso de carga.
A interrupção do cálculo devido a uma estrutura instável pode ter diferentes razões. Por um lado, pode indicar uma instabilidade "real" devido a uma sobrecarga da estrutura, mas, por outro lado, as imprecisões da modelação também podem ser responsáveis por esta mensagem de erro. A seguir, pode encontrar possíveis procedimentos para encontrar a causa da instabilidade.
1. Verificação da modelação
2. Verificação de reforço
3. Problemas numéricos
4. Determinação de causas de instabilidade
O empenamento de uma secção pode ser apresentado no "modo completo". Para isso, é necessário aumentar o fator de representação da torção com empenamento no painel de controlo, ver a Figura 01.
Além disso, o valor da deformação local ω [1/m] pode ser selecionado no navegador de resultados, ver a Figura 02.
A rigidez de empenamento pode ser desativada por secção na caixa de diálogo "Editar secção", ver a Figura 01.
Para o cálculo, são assumidas forças de apoio e cargas de apoio com torção de empenamento no centro de gravidade. Consequentemente, uma secção assimétrica receberia automaticamente a torção, ver a Figura 01.
Após ativar a Empenamento por torção nos dados gerais, pode definir as molas de empenamento e as restrições de empenamento. Para isso, selecione a opção Reforços transversais na caixa de diálogo "Editar barra", ver Figura 01.
No separador "Reforço de barra transversal", pode criar vários reforços de barra transversal e definir os parâmetros necessários através do botão "Novo reforço de barra transversal". Para o reforço do tipo "Placa de extremidade", a mola de urdidura resultante é determinada automaticamente, ver Figura 02.
Além de outras variantes, também é possível definir uma restrição de empenamento rígida ou uma rigidez de mola de empenamento definida pelo utilizador no tipo de rigidez "Restrição de empenamento".
Como alternativa, pode criar reforços transversais de barra utilizando o navegador de dados ou a barra de menus "Inserir", "Tipos para barras", "Reforços transversais de barra". Neste caso, pode utilizar a função selecionar na caixa de diálogo "Nova rigidez transversal de barra" para atribuí-los às barras correspondentes.
Para a utilização de métodos numéricos, como o método de elementos finitos, na engenharia geotécnica, pode ser útil se a coesão não for igual a zero. Por isso, pode ser aplicada uma pequena coesão entre 0,5 e 1,0 kN/m², mesmo para solos sem coesão.
A geometria dos corpos de solo de um maciço de solo pode ser editada manualmente se o tipo "Conjunto de sólidos de solo" estiver definido na caixa de diálogo de entrada.
Etapa 1 (opcional) – Maciço de solo criado a partir de perfurações
O maciço pode inicialmente ser gerado a partir de perfurações para aproveitar a vantagem dos sólidos de solo gerados com os materiais de solo e as interfaces de camada que resultam dos dados das investigações do solo contidos nas perfurações.Isto pode ser feito numa primeira etapa, como apresentado na Figura 01.
Etapa 2 – Definir o tipo Conjunto de sólidos do solo
Numa segunda etapa, o tipo de maciço de solo pode ser alterado de (1) Gerado a partir de perfurações para (2) Conjunto de sólidos de solo. Após a confirmação desta etapa, aparecem as coordenadas calculadas do maciço de solo. A Figura 02 mostra este passo no diálogo de maciço de solo.
Nota: De notar que o estado "gerado" é cancelado com este passo; isto também significa que a ligação às perfurações é interrompida para permitir a edição.
Etapa 3 – Editar a geometria dos sólidos de solo
Os sólidos do solo podem agora ser editados e a geometria desejada da superfície do terreno pode ser gerada utilizando todos os meios disponíveis e conhecidos no RFEM 6. Este passo pode ser visto na Figura 03.
A figura a seguir mostra um exemplo da geometria de um maciço criado de acordo com as etapas de 1 a 3.
Tenha em conta que no primeiro separador "Base" dos dados gerais, tem de estar ativados os tipos de modelo "3D" e "Sólido" como objetos principais a serem ativados. O módulo só pode ser utilizado quando estas configurações estiverem definidas, como apresentado na imagem abaixo, e só depois pode ser activado.
As libertações para empenamento estão por defeito na extremidade de cada barra. A divisão de barras leva a uma libertação de empenamento.
Se não pretende ter aí uma libertação de empenamento, mas sim uma empenamento contínuo, é necessário definir um conjunto de barras. Ao ativar o módulo "Empenamento por torção", o empenamento é transferido automaticamente. Se isso não for desejado para o conjunto de barras, selecione a opção "Empenamento por torção descontínuo", ver a Figura 01.
Em primeiro lugar, seria vantajoso examinar novamente as condições de fronteira para o dimensionamento. Isso inclui, entre outras coisas, a abordagem de carga selecionada, a verificação dos reforços transversais e as transições entre as barras. Também é útil verificar a teoria de cálculo fora da teoria de segunda ordem devido às grandes rotações.
No entanto, também é de particular relevância o facto de no RFEM ser necessária uma divisão da malha de EF para a torção de empenamento.Pode fazê-lo verificando as configurações da malha de EF e a representação gráfica da malha de EF da barra.
Se não puder ser definido nenhum ângulo no pilar ' Rotação ', foi selecionado um modelo de material isotrópico para o material, no qual a rigidez é idêntica em todas as direções e não é necessário definir um ângulo.
Se são utilizados materiais com comportamento anisotrópico (por exemplo, madeira), tem de ser garantido que o modelo de material ' é ortotrópico | Linear elástico (superfícies) ' está selecionado.
Nota: O modelo de material ' ortotrópico | Madeira | O linear elástico (superfícies) 'não pode atualmente ser utilizado em combinação com o tipo de espessura' Camadas '.
Após a alteração para o modelo de material ortotrópico, as camadas individuais podem ser rodadas em conformidade.