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Para troca de dados entre HiCAD e RFEM 6, está disponível a troca de dados baseada em ficheiros.
Os seguintes formatos são suportados pelos programas:

Ficheiro IFC do HiCAD para o RFEM 6

Para exportação do HiCAD no formato IFC, estão disponíveis as definições de visualização de modelo "Design Transfer View" e "Reference View". Ambos os formatos podem ser importados para o RFEM 6.

Após a importação no RFEM 6, o Navegador IFC abre-se automaticamente, permitindo selecionar os componentes importados. A estrutura é organizada de forma semelhante à estrutura de montagens criada no HiCAD.

As visibilidades também podem ser controladas através dos tipos de objeto IFC no Navegador.

Com o clique direito em um ou vários objetos, tem a possibilidade de os converter em objetos do RFEM.

Ficheiro IFC do RFEM 6 para o HiCAD

Para a troca de um ficheiro IFC do RFEM 6, é importante utilizar o tipo de ficheiro "IFC 4 – Reference view" ao salvar.

Em seguida, pode importar o ficheiro no HiCAD através da importação 3D.

Produto DSTV (.stp) do HiCAD para o RFEM 6

Para a troca no formato DSTV .stp, escolha no HiCAD a opção de salvar "Outra…" e "Produto DSTV".

Para importação no RFEM 6, também está disponível a opção "DSTV", através da qual pode ler este formato de ficheiro.

Em seguida, abre-se automaticamente a janela "Tabelas de conversão", através da qual pode definir os materiais e secções transversais.

Produto DSTV (.stp) do RFEM 6 para o HiCAD

Ao exportar um ficheiro DSTV do RFEM 6, também pode importá-lo no HiCAD através da abertura de um produto DSTV.

Receberá as linhas de centro de gravidade dos perfis sob a forma de elementos de barra. Pode, em seguida, convertê-los em perfis com o comando "Substituir por perfil padrão".

Para aplicar uma carga uniforme apenas a uma parte da barra, seleccione a barra. De seguida, abre a caixa de diálogo 'Nova carga de barra', por exemplo, clicando no botão na barra de ferramentas.

1. Seleccione o tipo de distribuição de carga Trapezoidal na lista.
2. Introduza as magnitudes da carga p₁ e p₂. No caso de uma carga constante, introduz os mesmos valores.
3. Define a distância das cargas de acordo com o gráfico de diálogo. As distâncias A e B referem-se ao início da barra.

Os testes em túnel de vento fornecem dados experimentais valiosos (Figura 1) que representam com precisão as forças aerodinâmicas que atuam sobre uma estrutura. Estes dados são essenciais para:

• Validar e calibrar simulações: garantir que os modelos numéricos no RFEM ou RWIND correspondem às condições do mundo real.
• Melhorar a precisão dos cálculos: fornece uma informação detalhada sobre as pressões e forças do vento, conduzindo a cálculos estruturais mais precisos e eficientes.
• Garantia de segurança: Ajudamos engenheiros a identificar possíveis vulnerabilidades e a dimensionar estruturas mais seguras.

importância do exemplo de validação

A validação é uma etapa fundamental em qualquer processo de simulação. Assim, é assegurado que o modelo represente com precisão as condições do mundo real. Ao comparar os resultados de uma simulação com os dados experimentais, os engenheiros conseguem identificar as discrepâncias e refinar os modelos, permitindo assim previsões mais precisas.

Implementação passo a passo no RFEM

1. Recolha e preparação de dados do túnel de vento

• Configuração experimental

Realize um teste de túnel de vento para medir pressões de vento, forças e padrões de fluxo num modelo à escala da estrutura. Neste exemplo, utilizamos o valor da pressão do vento de dados experimentais para os pontos de verificação.

• Formatar os dados

Organize os dados num formato estruturado, normalmente CSV ou Excel, incluindo os valores da pressão do vento.

2. Configuração de um modelo experimental no RFEM

• Criar um novo projeto:

Abra o RFEM, crie um novo projeto e depois construa a geometria do modelo experimental (Figura 2).

• Defina um caso de carga para dados experimentais e ative as opções de dados experimentais de vento (Figura 3) e, em seguida, introduza a coordenação da amostra de pontos utilizando pontos de resultados de superfície adicionais (Figura 4).

• Definir parâmetros de simulação: Defina o tamanho do domínio, as condições de fronteira, a densidade da malha (Figura 5), o perfil de vento e a intensidade de turbulência (Figura 6).

3.º Resultados

Após terminar a simulação, pode ver o contorno da pressão do vento obtido por uma simulação CFD no RWIND. Além disso, pode ser calculado para cada amostra de ponto (Figura 7). Além disso, podem ser utilizados valores experimentais e numéricos da pressão do vento para o cálculo estrutural e o dimensionamento.

Conclusão

Integrar a validação dos dados do túnel de vento no RFEM é um passo importante para obter previsões do fluxo de vento precisas e fiáveis. Ao seguir uma abordagem sistemática para preparar, importar e comparar dados experimentais com resultados de simulações, os engenheiros podem refinar os seus modelos e garantir que os seus dimensionamentos sejam eficazes e seguros. Este processo não só reforça a reputação do RFEM como também contribui para o avanço global das práticas de engenharia estrutural.

No campo da engenharia estrutural, prever com precisão os efeitos do vento nas estruturas é crucial para garantir a segurança e o desempenho. Para aumentar a fiabilidade das simulações CFD, é essencial validar os dados das medições experimentais ou de campo (Figura 01). Esta FAQ descreve o processo de utilização de dados de validação no RWIND para obter resultados fiáveis.

importância do exemplo de validação

A validação é uma etapa fundamental em qualquer processo de simulação. Assim, é assegurado que o modelo represente com precisão as condições do mundo real. Ao comparar os resultados de uma simulação com os dados experimentais, os engenheiros conseguem identificar as discrepâncias e refinar os modelos, permitindo assim previsões mais precisas.

Processo passo a passo para a utilização de validação de dados no RWIND

1. Preparação de dados experimentais

• Recolha de dados do túnel de vento ou do campo

Obtenha as distribuições da pressão do vento a partir de testes em túneis de vento ou medições de campo. Neste exemplo, utilizamos dados de pressão do vento a partir de dados experimentais em pontos de amostra.

• Formatar os dados

Converter os dados para coordenação de amostras de pontos e pressão do vento experimental com um formato compatível com o RWIND ou transferir dados facilmente utilizando a opção de copiar e colar (Figura 02).

2. Configuração do modelo no RWIND

• Criar um novo projeto: Abra o RWIND e inicie um novo projeto.
• Importe a geometria do exemplo de validação.
• Definir parâmetros de simulação: Defina o tamanho do domínio, as condições de fronteira, a densidade da malha, o perfil de vento e a intensidade de turbulência.

3. Resultados e métodos de interpolação

No RWIND, estão disponíveis dois métodos de interpolação: interpolação de distribuição e núcleo de interpolação Gaussiana (Figura 03). Apenas um método deve ser selecionado para todas as amostras (ver Base de conhecimento, artigo 1871). É possível transferir dados experimentais com cargas de vento através do método de interpolação para o cálculo estrutural no RFEM.

• Artigo 1871 da base de dados de conhecimento

O método de distribuição distribui os dados do ponto "fonte" sobre a superfície. É adequado para uma malha densa de pontos de medição. No caso de estruturas abertas finas, este método apenas interpola os valores num lado da laje. Para a análise estrutural, é possível transferir a carga de vento experimental através da técnica de movimento.

Aqui estão os resultados para a interpolação de distribuição (Figura 04):

Também as diferenças entre experimental e numérico são apresentadas na Figura 5:

Conclusão

A integração dos dados de validação do túnel de vento no RWIND é um passo crucial para obter previsões do fluxo de vento precisas e fiáveis. Ao seguir uma abordagem sistemática para preparar, importar e comparar dados experimentais com resultados de simulações, os engenheiros podem refinar os seus modelos e garantir que as suas verificações sejam eficientes e seguras. Este processo não só reforça a idoneidade do RWIND, como também contribui para o avanço global da prática da engenharia estrutural.

Na caixa de diálogo Diagramas de resultados, pode criar zonas de suavização para preparar os resultados do ponto de vista da engenharia. Pode aceder a esta função através do botão "Editar zonas de suavização dos diagramas de resultados". A caixa de diálogo na Figura 01 é aberta.

In der Tabelle auf der linken Seite sind die Glättungsbereiche festzulegen, wobei die Eingaben für Anfang, Ende und Länge voneinander abhängig sind. Cada zona pode ser ativada separadamente. Der Abschnitt "Für Ergebnisse verwenden" steuert, für welche Verformungen, Schnittgrößen, Spannungen oder Verzerrungen eine Glättung vorzunehmen ist. A suavização pode ser constante ou linear para todas as zonas de suavização.

Des Weiteren kann eine Glättungslinie über den gesamten Ergebnisverlauf über die gleichnamige Schaltfläche angezeigt werden, siehe Bild 02.

Das Integral des Glättungsbereiches wird ausgegeben, wenn in den Einstellungen der Ergebnisverläufe das Kontrollkästchen "Glättung mit Interpretationen" aktiviert ist, siehe Bild 03.

Com o assistente de carga "Simulações de vento", o programa oferece apoio para a geração de casos de carga de simulação de vento. Este assistente gera um caso de carga de simulação de vento com uma entrada de modelo completa para o cálculo do RWIND em segundo plano para um conjunto de posições angulares definido pelo utilizador.

No caso de ser necessário aplicar um perfil de vento diferente dependendo do ângulo, o assistente permite a introdução de várias frases. Para o fazer, proceda da seguinte forma:

1. Abrir o assistente de cargas de simulação de vento
2. Na primeira frase de entrada, define o perfil de vento a ser considerado para um segmento de posição angular específico
3. Gerar outro bloco de entrada com outro perfil de vento para o segmento de posição angular relevante
4. Repita o passo 3 até que todos os segmentos estejam cobertos

Para guardar de forma permanente as configurações em Unidades e casas decimais, tem de guardar o perfil (ver Figura 01).

Em seguida, pode utilizar o botão "Carregar o perfil guardado" para carregar todos os perfis (ver Figura 02). Desta forma, também é possível alternar rapidamente entre o sistema métrico e o sistema imperial, entre outras coisas.

A chapa perfilada é modelada como uma superfície ortotrópica. Na configuração padrão, as ondas da chapa perfilada estão na direção x, que é a mesma direção das vigas IPE 120.

Se definir a direção ortotrópica para 90 graus, ou seja, perpendicular às vigas, os momentos irão aumentar. Se as ondas da chapa metálica forem perpendiculares às vigas, a rigidez na segunda direção é muito pequena e a carga é transferida primeiro entre as vigas IPE 120.

Para introduzir uma secção variável numa viga, selecione a secção da caixa de diálogo Disposição. A secção variável pode ser modelada na parte inferior ou na parte superior da viga.

As espessuras da chapa assim como a altura da secção variável são definidas através da seleção de um perfil de secção variável, uma vez que são utilizadas frequentemente, por exemplo, secções laminadas cortadas. Se forem utilizadas chapas aleatórias, pode ser selecionada uma secção em T paramétrica. O comprimento e o material da secção variável são introduzidos na mesma secção da caixa de diálogo. A espessura da soldadura para ligação da secção variável à viga pode ser definida na secção da caixa de diálogo Soldaduras.

Se já é utilizada uma barra de secção variável como barra (introduzida na secção da caixa de diálogo Nós e barras através de secções e comprimentos diferentes), não é possível modelar uma secção adicional.

Existem duas opções para fazer isso:

1. Modelação como chapa dobrada (ver Figura 01)
2. Modelação como superfície ortotrópica (ver Figuras 02 e 03)

A primeira opção apenas é útil se as tensões na chapa perfilada forem de interesse. Cada canelura individual deve ser modelada utilizando superfícies. O esforço de modelação e cálculo é muito elevado. A modelação pode ser um pouco aligeirada: a biblioteca de secções do RFEM contém todas as secções perfiladas comuns. Crie uma barra utilizando uma secção perfilada. Em seguida, decomponha a barra em superfícies utilizando a opção do menu de atalho correspondente. As superfícies criadas com chapas perfiladas podem depois ser modificadas ou copiadas.

Se apenas a rigidez da chapa perfilada for relevante para a análise, é aconselhável a modelação como uma superfície ortotrópica. Ao definir a superfície, selecione o tipo de rigidez "Ortotrópico". Clique no botão [Editar parâmetros de rigidez] ao lado da lista para definir as propriedades ortotrópicas. As rigidezes podem ser descritas por espessuras equivalentes ou diretamente pelos coeficientes da matriz de rigidez (ver manual). Pode especificar qualquer ângulo que esteja relacionado com o sistema de eixos da superfície local para a direção da ortotropia. Este ângulo também pode ser controlado graficamente (Navegador de projetos – Mostrar: "Modelo → Superfícies → Direções da ortotropia").

Em segundo plano, o perfil da intensidade de turbulência sobre a altitude é uma função de fator puro dependente da altitude. Multiplicando os fatores dependentes da altitude pela intensidade de turbulência introduzida, obtêm-se o perfil de intensidade de turbulência aplicado na entrada do túnel de vento.

Os perfis de intensidade de turbulência genéricos do ambiente RFEM 5 ou RSTAB 8 têm sempre como referência a borda inferior do túnel de vento. Assim, a função de fator nesta posição do solo tem o valor 1, determinando, portanto, o valor de entrada não modificado da intensidade de turbulência desta posição. Numa posição mais alta com um fator ≠ 1, a entrada de intensidade de turbulência multiplicada por este fator é aplicada em conformidade.

Verifique as secções da ligação ou do nó de pórtico.

O programa verifica se a atribuição de barras é permitida para o cálculo. Caso contrário, é apresentada uma nota de rodapé que é explicada na coluna "Comentário". Provavelmente, foi utilizada uma secção que não foi concebida para o dimensionamento da ligação.

No nosso exemplo, a nota 23 é apresentada depois de a viga esquerda ser atribuída manualmente: "Viga esquerda: A secção não tem um perfil em I".

Na janela 1.2 Secções, pode abrir a biblioteca de secções para verificar as secções que podem ser selecionadas para o tipo de ligação de pórtico (para isso, ativar a definição manual de geometria na janela 1.1 "Dados gerais").

A razão para este efeito é que a "Correção das cargas geradas" está inativa e, portanto, apenas são determinados os valores intermédios. Sie können die Einstellung ändern, indem Sie in den Detaileinstellungen des Lastgenerierers die Korrektur-Option "Nach Momenten-Gleichgewicht der Gesamtlast und der generierten Stablasten" auswählen.

Nähere Informationen zur Lastkorrektur finden Sie im Kapitel 11.8.1 des RFEM- bzw. RSTAB-Handbuchs.

No perfil de vento, define sempre os intervalos de elevação de 0 - 5 m, depois de 5 m - 10 m etc. Se o seu perfil de vento terminar em 100 m, este não será cortado, mas será aplicado o valor para 100 m também para altitudes mais elevadas. Se o seu túnel de vento for inferior ao perfil armazenado, apenas serão consideradas as velocidades do vento até essa altura.

Pode verificar isso visualmente apresentando os vetores de velocidade e desativando a visualização na área reduzida.

Para um túnel de vento com uma altura de 50 m, obtém-se o seguinte resultado:

Para um túnel de vento com uma altura de 150 m, obtém-se o seguinte resultado:

O coeficiente C_p do resultado da superfície normaliza as pressões do vento determinadas com a pressão dinâmica q(H) do fluxo de vento não perturbado na borda superior do modelo.

Os coeficientes C_p ou os coeficientes da pressão do vento são determinados individualmente em cada posição da superfície. Os valores positivos correspondem a uma carga de compressão e os valores negativos correspondem a uma carga de sucção afastada da superfície.

A pressão do vento a partir do fluxo não perturbado é determinada através do perfil de vento na entrada do túnel de vento na altura H. A altura H é determinada automaticamente utilizando a borda do modelo mais alta disponível.

No RFEM 5 e RSTAB 8, pode alterar a cor de fundo nas "Propriedades de visualização". Estas podem ser acedidas através do menu "Opções" → "Propriedades de visualização" → "Editar". Na categoria "Cores" → "Diversos", pode definir uma cor diferente para o fundo. Opcionalmente, também pode definir um gradiente de fundo em "Geral" → "Efeitos gráficos".

Um perfil predefinido com fundo branco pode ser rapidamente ajustado no gestor de configuração, acessível no RFEM 5 e RSTAB 8 através do menu "Opções" → "Gestor de configuração". Selecione a "Configuração padrão com fundo branco" e defina-a como configuração atual com a marca azul.

Para reconhecer uma secção como uma secção em I no RF‑/STEEL EC3, é necessário definir uma secção do tipo secção em I. Bei den gewalzten und geschweißten I-Profilen aus der Querschnittsbibliothek ist dies der Fall, bei zusammengesetzten oder modifizierten Querschnitten ist diese Zuordnung nicht mehr vorhanden. Daher kann es zum Beispiel bei ICM-Profilen (modifizierte I-Profile) nicht mehr automatisch als I-Profil erkannt werden.

Der einfachste Weg, um das Profil dennoch mit dem Allgemeinen Verfahren zu bemessen, ist eine Änderung der Einstellungen. Über die Option 'Auch für Nicht-I-Profile zulassen' kann die Bemessung auch für andere Profile freigeschalten werden.

Se os reforços localizados no painel reforçado não forem definidos explicitamente como reforços, aparece a mensagem apresentada na Figura 01.

Os reforços podem ser definidos na Tabela "1.8 Reforços" ou na caixa de diálogo "Novo reforço" (Figura 02). É necessário especificar os elementos pertencentes ao reforço. No caso de ângulos, reforços trapezoidais etc., o reforço é representado por vários elementos. Se o reforço representar um perfil da biblioteca de secções, tem de ser primeiro dividido pelos seus elementos.

O painel apresentado na Figura 03 inclui os elementos 1 a 3. Os elementos 8, 9 e 10, 11 estão ligados ao painel reforçado. No entanto, estes não estão definidos como reforços, daí que seja apresentada a mensagem na Figura 01. Os elementos 8, 9 e 10, 11 podem ser definidos como reforços na tabela "1.8 Reforços" ou na caixa de diálogo "Novo reforço" (Figura 04).

A caixa de diálogo para definir o perfil do solo é desativada assim que desativar as verificações dependentes nos detalhes.

Não é necessário introduzir um perfil de solo para os seguintes tipos de verificação:

• Resistência à rotura do solo de acordo com a EN 1997-1, Anexo D
• Verificação ao deslizamento
• Cálculo de assentamento

Assim que ativar uma das opções mencionadas acima, a caixa de diálogo para introduzir o perfil do solo estará novamente disponível.

Para secções paramétricas de parede fina, por exemplo, que têm uma geometria atípica e não podem ser idealmente de parede fina, podem ocorrer valores invulgares nas áreas de corte, superiores a A.

As áreas de corte são calculadas de acordo com a teoria das secções de parede fina no SHAPE‑THIN. Por isso, a secção definida deve ter dimensões razoáveis tendo em consideração as relações largura-espessura. A espessura t* do elemento nulo de ligação pode ser utilizada para afetar a transferência de corte e, portanto, o valor de uma área de corte.

A verificação da resistência ao fogo é baseada nos perfis de temperatura do Anexo A EN 1992-1-2.

Os valores iniciais para os perfis de temperatura não podem ser ajustados nos módulos adicionais (RF‑/CONCRETE Members e RF‑/CONCRETE Columns). De acordo com o Anexo A EN 1992‑1‑2, as curvas de temperatura são baseadas nos seguintes pressupostos:

• O calor específico do betão corresponde às especificações segundo a EN 1992-1-2, 3.2.2.
• A humidade é de 1,5%. Para humidades superiores a 1,5%, as temperaturas especificadas são seguras.
• A condutividade térmica do betão é o valor limite inferior mencionado na EN 1992-1-2, 3.3.3.
• O nível de emissão da superfície do betão é 0,7.
• O coeficiente convectivo de transferência de calor é de 25 W/m²K.

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Se a secção for composta por várias secções parciais não ligadas, a soma dos momentos de inércia é calculada sem a parcela do teorema de Steiner. A secção apresentada na Figura 01 é constituída por dois perfis de cantoneira que não estão ligados entre si.

Os perfis de cantoneira individuais têm os seguintes momentos de inércia:
I_y,1,2 =^180,39 cm4 (em relação aos eixos do centro de gravidade y, z)
I_z,1,2 = 65,05 cm⁴ (em relação aos eixos do centro de gravidade y, z)

Os momentos de inércia de toda a secção resultam em:
I_y,1+2 = 2 ⋅ I_y,1,2 = 2 ⋅ 180,39 = 360,78 cm⁴ (em relação aos eixos do centro de gravidade y, z)
I_z,1+2 = 2 ⋅ I_z,1,2 = 2 ⋅ 65,05 = 130,11 cm⁴ (em relação aos eixos do centro de gravidade y, z)

Se a secção for composta por várias secções parciais ligadas , a soma dos momentos de inércia é calculada sem a parcela do teorema de Steiner. A secção apresentada na Figura 02 é constituída por dois perfis de cantoneira que estão ligados entre si.