No módulo "Ligações de aço", pode considerar o pré-esforço dos parafusos no cálculo para todos os componentes. O pré-esforço pode ser ativado facilmente através da caixa de seleção nos parâmetros dos parafusos e tem impacto na análise tensão-deformação e na análise da rigidez.
Os parafusos pré-esforçados são parafusos especiais utilizados em estruturas de aço para gerar uma força de aperto elevada entre os componentes estruturais ligados. Esta força de aperto provoca atrito entre os componentes estruturais, o que permite a transferência de forças.
Funcionalidade
Os parafusos pré-esforçados são aplicados com um determinado binário, alongando-os e gerando uma força de tração. Esta força de tração é transferida para os componentes ligados e gera uma elevada força de aperto. A força de aperto evita que a ligação se solte e garante uma transmissão fiável da força.
Vantagens
- Capacidade de carga elevada: os parafusos pré-esforçados permitem transferir forças elevadas.
- Baixa deformação: minimizam a deformação da ligação.
- Resistência à fadiga : são resistentes à fadiga.
- Simplicidade de montagem: são relativamente fáceis de montar e desmontar.
Cálculo e dimensionamento
O cálculo dos parafusos pré-esforçados é realizado no RFEM utilizando o modelo de análise EF gerado pelo módulo "Ligações de aço". Considera a força de aperto, o atrito entre os componentes estruturais, a resistência ao corte dos parafusos e a capacidade de carga dos componentes estruturais. O dimensionamento é realizado de acordo com DIN EN 1993-1-8 (Eurocódigo 3) ou a norma dos EUA ANSI/AISC 360-16. O modelo de análise criado, incluindo os resultados, pode ser guardado e utilizado como um modelo independente do RFEM.
Uma saída gráfica e tabular dos resultados de deformações, tensões e deformações ajuda a determinar os sólidos de solo. Para fazer isso, utilize os critérios de filtro especiais para a seleção específica de resultados.
O programa' não o deixa sozinho com os resultados. Se pretende avaliar graficamente os resultados nos sólidos de solo, pode utilizar os objetos de orientação. Por exemplo, pode definir planos de corte. Isto permite-lhe visualizar os resultados correspondentes em qualquer plano do sólido de solo.
E não apenas isso. A utilização de secções de resultados e de caixas de recorte facilita a análise gráfica precisa do sólido do solo.
Deseja modelar e analisar o comportamento de um sólido de solo? Para garantir isso, foram implementados modelos de material especiais adequados no RFEM.
Pode utilizar o modelo de Mohr-Coulomb modificado com um modelo linear-elástico-plástico ideal ou um modelo não linear elástico com uma relação edométrica tensão-deformação. O critério limite, que descreve a transição da zona elástica para a do fluxo plástico, é definido de acordo com Mohr-Coulomb.
Graças ao RFEM, as propriedades especiais da ligação entre a laje de betão armado e a parede de alvenaria podem ser representadas por uma articulação de linha especial. Isto limita as forças transferíveis da ligação em função da geometria especificada. Provavelmente já adivinhou: isso serve para evitar a sobrecarga do material.
O programa desenvolve diagramas de interação para si, que são aplicados automaticamente. Estes representam as várias situações geométricas que podem ser utilizadas para determinar a rigidez correta.
Uma coisa é absolutamente indiscutível: a interface Serviço web e API cobre claramente os aspetos universais da indústria da construção. No entanto, existe um problema aqui. O cálculo e o dimensionamento requerem funções diferentes consoante a região, o país, a empresa e o engenheiro civil. Cada um tem as suas exigências. Esse problema está resolvido. Porque com o Serviço web e API pode facilmente criar o seu próprio sistema de cálculo e dimensionamento. Sempre ao seu dispor: o desempenho e a fiabilidade do RFEM, do RSTAB e do RSECTION.
A necessidade de análises e dimensionamentos estruturais adaptados e automatizados é cada vez maior. A tecnologia dos serviços web permite aos utilizadores criar funções especiais com rapidez e precisão. Os nossos clientes podem desenvolver tais soluções de forma independente ou em colaboração connosco. Veja por si mesmo e experimente!
Assim que ativa o módulo Form-finding nos dados gerais, um efeito de determinação da forma é atribuído aos casos de carga com a categoria de "Pré-esforço" em conjunto com as cargas de determinação da forma do catálogo de cargas de barras, superfícies e sólidos. Trata-se de um caso de carga de pré-esforço. Este transforma-se numa análise de determinação da forma para o modelo completo com todos os elementos de barras, superfícies e sólidos definidos no mesmo. A determinação da forma dos elementos de barra e membrana relevantes no modelo completo pode ser realizada através de cargas de determinação da forma especiais e definições de carga regulares. Estas cargas de determinação da forma descrevem o estado esperado de deformação ou de força após a determinação da forma nos elementos. As cargas regulares descrevem o carregamento externo do sistema completo.
Se está a trabalhar com não linearidades, esta função é muito adequada para o ajudar. Por exemplo, é possível especificar não linearidades para articulações de extremidades de barras (cedência, rotura, deslizamento etc.) e apoios (incluindo atrito). Além do mais, podem ser utilizadas caixas de diálogo especiais para determinar a rigidez da mola de pilares e paredes com base nas especificações geométricas.
Descubra as bibliotecas abrangentes de secções e de materiais. Estas facilitam-lhe muito a modelação de estruturas de superfícies e pórticos. Pode filtrar as bases de dados e expandi-las com entradas definidas pelo utilizador. Também pode facilmente importar e analisar secções especiais do RSECTION.
Após a ativação do módulo adicional RF‑PIPING, uma nova barra de ferramentas no RFEM é ativada e o navegador de projetos, assim como as tabelas são aumentados. O sistema de condutas é agora modelado da mesma forma que as barras. As curvas de tubos são definidas simultaneamente por tangentes (secções de tubo retas) e raios. Isto facilita uma alteração posterior dos parâmetros de curvatura.
Existe também a possibilidade de ampliar as condutas subsequentemente através da definição de componentes especiais (juntas de dilatação, válvulas e outros). As bibliotecas implementadas com componentes estruturais facilitam a definição.
Os trechos interrelacionados são definidos como conjuntos de condutas.
No carregamento das condutas, são atribuídas cargas de barras aos respetivos casos de carga. A combinação das cargas é efetuada em combinações de casos de carga de condutas e de resultados.
Após o cálculo, é possível representar as deformações, os esforços internos e as forças de apoio em gráficos e em tabelas.
O dimensionamento das tensões de acordo com a norma pode ser realizado de seguida no módulo adicional RF‑PIPING Design, onde só é necessário selecionar os conjuntos de condutas, assim como as situações de carregamento relevantes.
A função de form-finding é ativada na caixa de diálogo "Dados gerais", no separador "Opções". Os pré-esforços (ou restrições geométricas para barras) podem ser definidos nos parâmetros para superfícies e barras. O processo de form-fending é considerado através do cálculo de um caso RF-FORM-FINDING.
Passos da sequência de trabalho:
- Criação de um modelo no RFEM (superfícies, vigas, cabos, apoios, definição de material, etc.)
- Definição de pré-esforço necessário para membranas e força ou comprimento/flecha de barras (por exemplo, cabos)
- Consideração opcional de outras cargas para o processo de form-finding em casos de cargas especiais de form-finding (peso próprio, pressão, peso de nó em aço etc.)
- Definição de cargas e combinações de cargas para posteriores análises estruturais
No início, o utilizador decide se quer efetuar o dimensionamento pelo método de verificação ASD ou LRFD. De seguida, têm de ser introduzidos os casos de carga, as combinações de cargas e as combinações de resultados a dimensionar. As combinações de cargas segundo ASCE 7 podem ser geradas manualmente ou automaticamente no RFEM/RSTAB.
Nos passos seguintes, é possível ajustar pré-definições de apoios laterais intermédios, comprimentos efetivos e outros parâmetros de dimensionamento específicos da norma, tais como o fator de modificação Cb para encurvadura por flexão-torção ou o Shear Lag Factor. No caso de serem utilizadas barras contínuas, é possível definir condições de apoio e excentricidades individuais para cada nó intermédio das barras singulares. Uma ferramenta especial de MEF determina depois internamente as cargas críticas e os momentos, que são necessários na verificação da estabilidade para estas situações.
Mais à frente, juntamente com o RFEM/RSTAB, é também possível aplicar o chamado Direct Analysis Method, o qual considera a influência de um cálculo geral pela teoria de segunda ordem. Para tal, não é necessário trabalhar com fatores de majoração especiais.
Depois de iniciar o programa, é definido segundo qual norma é realizado o dimensionamento. Os estados limite último e de utilização podem ser verificados através de teoria linear ou não linear. Casos de carga, combinações de carga ou combinações de resultados são depois atribuídos a diferentes tipos de cálculo. Nas seguintes tabelas de entrada são definidos os materiais e secções. Além disso, pode atribuir parâmetros à fluência e à retração. O módulo de fluência e o coeficiente de retração são dados em conformidade com a idade do betão.
A geometria de apoio é determinada por dados de projeto relevantes, como largura e tipo de apoio (apoio direto, final, monolítico ou intermédio), redistribuição de momentos assim como redução de força de corte e de momentos. CONCRETE reconhece os tipos de apoio do modelo RSTAB.
Em conclusão, aparece uma tabela composta por diversos separadores, na qual são introduzidos os dados de armadura específicos, como diâmetro, recobrimento de betão, dispensas de armadura, número de camadas, cortes de cantoneiras e tipos de ancoragem. Ao realizar a verificação da proteção contra incêndio, são definidas a classe de resistência ao fogo, os parâmetros do material relativos ao fogo assim com o lado da secção exposto ao fogo. Barras e conjuntos de barras podem ser agrupados em 'grupos de armaduras' especiais, cada um com diferentes parâmetros de dimensionamento.
Para a verificação da abertura de fendas pode ser definido o valor limite da abertura de fendas máxima. A geometria de secções variáveis pode ser determinada adicionalmente para a armadura.
As bibliotecas abrangentes de secções e materiais facilitam a modelação de estruturas de superfícies e pórticos. As bases de dados podem ser filtradas e completadas através das entradas definidas pelo utilizador. As secções especiais geradas no SHAPE-THIN e SHAPE-MASSIVE podem também ser importadas e calculadas.
Pode especificar não linearidades, tais como cedência, atrito, rasgamento, deslizamento, etc. para articulações de barra e apoios. Alem disso, existem caixas de diálogo especiais para determinar a rigidez da mola de pilares e paredes com base nas especificações geométricas.
Existem vários botões para mudar a perspetiva e o plano de trabalho diretamente. Através de zoom, rotação e deslocamento da estrutura, o utilizador pode definir rapidamente a vista adequada. As vistas parciais contribuem para uma representação clara de partes específicas da estrutura. Os objetos não ativos podem ser representados a transparente no plano de fundo. Selecionando os elementos estruturais de acordo com critérios especiais é possível agrupar os objetos facilmente.
Os detalhes para a verificação da encurvadura por flexão-torção são definidos separadamente para barras e conjuntos de barras. Os seguintes parâmetros podem ser definidos:
Tipo de apoio/carga de encurvadura por flexão-torção
- As opções disponíveis são Restrição lateral e torcional, Restrição lateral e torcional ou Consola
- São possíveis apoios especiais especificando o grau de restrição βz e o grau de restrição ao empenamento β0. Também nesta secção pode considerar a restrição elástica de empenamento de uma chapa de extremidade, uma secção em U, uma cantoneira, uma ligação de pilar e uma viga especificando as dimensões da geometria.
- Como alternativa, também é possível introduzir diretamente a carga de encurvadura por flexão-torção NKi ou o comprimento efetivo sKi
Painel de corte
- Um painel de corte pode ser definido a partir de uma chapa perfilada, um contraventamento ou uma combinação dos mesmos
- Em alternativa, pode introduzir diretamente a resistência do painel de corte Sprov .
Restrições de rotação
- Selecionar entre restrição rotacional contínua e descontínua
Posição de aplicação das cargas transversais positivas
- A coordenada z do ponto de aplicação da carga pode ser selecionada livremente num gráfico detalhado da secção. (corda superior, corda inferior, centro de gravidade)
- Em alternativa, os dados podem ser especificados através da seleção ou da introdução manual.
Tipo de viga
- Para secções padrão, estão disponíveis as opções de viga laminada, viga soldada, viga alveolada, viga entalhada ou viga de secção variável (com soldadura de alma ou banzo)
- Para secções especiais, é possível introduzir diretamente o fator de viga n, o fator de viga reduzido n ou o fator de redução κM
- Integração total no RFEM/RSTAB com importação de todas as cargas relevantes
- Verificação geral de tensões com torção de empenamento de acordo com o método elástico/elástico
- Verificações de estabilidade à encurvadura e à encurvadura por flexão-torção de barras contínuas planas
- Determinação do fator de carga crítico, ou seja, de MKi ou NKi (este fator pode ser utilizado no RF-/LTB para a verificação el/pl)
- Verificação da encurvadura por flexão-torção para todo o tipo de perfis (também para perfis do SHAPE-THIN)
- Verificação de barras e conjuntos de barras com torção aplicada (por exemplo, vigas de ponte rolante)
- Determinação opcional do fator para capacidade de carga última (fator de carga de encurvadura crítica)
- Representação de formas próprias e modos de torção no perfil
- Ferramentas extensas de apoio para determinação de zonas de corte e apoios rotacionais (por exemplo, de chapas trapezoidais, madres, contraventamentos)
- Determinação confortável de molas discretas como, por exemplo, molas de empenamento de placas de extremidade ou molas de rotação de pilares
- Seleção gráfica do ponto de aplicação da carga na secção (corda superior, centro de massa, corda inferior ou outro ponto qualquer)
- Disposição livre de apoios excêntricos de ponto e de linha no perfil
- Determinação do valor de uma pré-rotação ou contra-flecha através de uma análise de valores próprios
- Articulações de empenamento especiais para definição das condições de empenamento em transições
Em primeiro lugar, o utilizador decide quais os casos de carga, as combinações de carga e as combinações de resultados que pretende dimensionar.
Nos seguintes passos, podem ser ajustadas as configurações predefinidas para os apoios laterais intermédios, os comprimentos efetivos e outros parâmetros de dimensionamento específicos da norma. No caso de serem utilizadas barras contínuas, é possível definir condições de apoio e excentricidades individuais para cada nó intermédio das barras singulares. Depois, uma ferramenta especial de MEF determina as cargas críticas e os momentos necessários para a análise de estabilidade nestas situações.
Mais à frente, juntamente com o RFEM/RSTAB, é também possível aplicar o chamado Direct Analysis Method, que considera a influência de um cálculo geral pela teoria de segunda ordem. Desta forma, evita a utilização de fatores de ampliação especiais.
Para facilitar a entrada de dados, as superfícies, barras, conjuntos de barras, materiais, espessura da superfície e as secções definidas no RFEM estão já predefinidas. Em muitos pontos do programa, pode ser utilizada a função [Selecionar] para a seleção gráfica dos elementos. Além disso, o utilizador tem acesso à biblioteca global de materiais e à biblioteca de secções. Os casos de carga, os grupos de carga e as combinações de carga podem ser combinados em diferentes casos de dimensionamento, dependendo dos objetivos. Finalmente, introduz todas as definições da armadura geométricas e específicas da norma para o dimensionamento do betão armado numa janela segmentada. A entrada de dados geométricos é diferente nos dois módulos RF-CONCRETE.
- No módulo adicional RF-CONCRETE Members , por exemplo, isso inclui, por exemplo, especificações para a redução dos varões de armadura, número de camadas, capacidade de corte de estribos e tipo de ancoragem. Quando realiza a verificação da proteção contra o fogo para as barras de betão armado, tem de definir a classe de resistência ao fogo, as propriedades do material especificas do fogo, bem como os lados das secções expostos ao fogo.
- No módulo adicional RF-CONCRETE Surfaces , é necessário especificar, por exemplo, o recobrimento de betão, a direção da armadura, a armadura mínima e máxima, a armadura básica a ser aplicada ou a armadura longitudinal existente, bem como como diâmetro do varão.
As superfícies ou as barras podem ser resumidas em "grupos de armaduras" especiais, cada um definido por diferentes parâmetros de dimensionamento. Desta forma, é possível, por exemplo, calcular dimensionamentos alternativos de forma rápida utilizando condições de fronteira ou secções alteradas.