Leve o seu planeamento estrutural mais além. O RFEM 6 e o RSTAB 9 agora também suportam o novo formato de ficheiro para planeamento estrutural Structural Analysis Format (SAF). Ambos os programas possibilitam tanto a importação como a exportação. O SAF é um formato de ficheiro baseado no MS Excel, destinado a facilitar a troca de modelos estruturais entre diferentes aplicações de software.
É sabido que o cálculo da frequência de passos é complexo para qualquer tipo de laje de piso ou escada irregular. O Footfall Analysis utiliza o modelo RFEM e os resultados da análise modal RF-DYNAM Pro - Natural Vibrations para determinar os níveis de vibração em todos os pontos da laje de piso. Um método de análise rigoroso é essencial para permitir uma investigação precisa do comportamento dinâmico do piso.
O software incorpora os procedimentos de análise mais atualizados, permitindo ao utilizador escolher entre os dois métodos de cálculo mais utilizados, nomeadamente o método do Concrete Centre (CCIP-016) e o método do Steel Construction Institute (P354).
- O software Footfall Analysis está ligado ao RFEM utilizando a geometria do modelo a partir daí, de modo que não seja necessário o utilizador criar um segundo modelo especificamente para a análise de frequência de passos
- Permite ao utilizador submeter qualquer tipo de estrutura a uma análise de frequência de passos, independentemente da forma, do material ou da utilização
- Previsões rápidas e precisas de respostas ressonantes e impulsivas (transitórias)
- Medição acumulada de níveis de vibração – análise VDV
- Saída intuitiva que permite ao engenheiro aconselhar sobre melhorias de áreas críticas de forma económica
- Verificação do limite de aprovação/reprovação de acordo com as normas BS 6472 e ISO 10137
- Escolha das forças de excitação: CCIP-016, SCI P354, AISC DG11 para pisos e escadas
- Curvas de ponderação de frequência (BS 6841)
- Análise rápida para modelo completo ou áreas específicas
- Análise de dose de vibração (VDV)
- Ajustar a frequência de caminhada mínima e máxima, bem como o peso do caminhante
- Valores de amortecimento de entrada do utilizador
- Variação do número de passos para respostas de ressonância, entradas do utilizador ou cálculos de software
- Limite de resposta ambiental baseado nas normas BS 6472 e ISO 10137
- Fatores de resposta máximos globais e nós críticos
- Análise ressonante (fator de resposta máximo, aceleração RMS, nó crítico, frequência crítica)
- Análise impulsiva (transitório) (fator de resposta máximo, aceleração/velocidade de pico, aceleração/velocidade RMS, nó crítico, frequência crítica)
- Valores de dose de vibração para análises ressonantes e impulsivas
Gráficos
- Fator de resposta vs. frequência de caminhada
- Participação em massa vs. modos próprios
- Histórico de velocidade
As armaduras de superfície definidas no módulo adicional RF-CONCRETE Surfaces podem ser exportados para o Revit como objetos de armadura através da interface direta. Para tal, pode selecionar opcionalmente áreas de armadura de superfícies retangulares, poligonais e circulares no RF-CONCRETE Surfaces. Além dos varões de armadura, também é possível exportar a malha de armadura.
- Determinação de tensões principais e de base, tensões de membrana e de corte assim como tensões equivalentes e tensões de membrana equivalentes
- Verificação de tensões para elementos estruturais de todo o tipo de forma
- Tensões equivalentes calculadas de acordo com diferentes métodos:
- Critério da máxima energia de distorção (von Mises)
- Teoria de tensão de corte máxima (Tresca)
- Critério de tensão principal máxima (Rankine)
- Critério de deformação principal (Bach)
- Otimização opcional das espessuras de superfície e possibilidade de transferência para o RFEM
- Verificação do estado limite de utilização por comprovação dos deslocamentos de superfície
- Resultados detalhados dos componentes e relações de tensões individuais em tabelas e gráficos
- Opções de filtragem em tabelas para superfícies, linhas e nós
- Tensões de corte transversais de acordo com Mindlin, Kirchhoff ou especificações definidas pelo utilizador
- Lista de partes das superfícies dimensionadas
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.
RF-CONCRETE Surfaces
O cálculo não linear é ativado através da seleção do método de verificação para as verificações no estado limite de utilização. As diversas verificações a serem realizadas, bem como os diagramas de tensão-extensão para o betão e o reforço de aço podem ser selecionados individualmente. O processo de iteração pode ser influenciado pelos seguintes parâmetros de controlo: precisão da convergência, número máximo de iterações, disposição das camadas sobre a profundidade da secção e fator de amortecimento.
Os valores limites no estado limite de utilização que não devem ser excedidos podem ser definidos para cada superfície ou grupo de superfícies. Como valores admissíveis o utilizador define a deformação máxima, as tensões máximas ou a máxima largura de fendas. Quando definir a deformação máxima, tem de decidir adicionalmente se pretende utilizar o sistema deformado ou não deformado para a verificação.
RF-CONCRETE Members
O cálculo não linear pode ser ativado para a verificação da capacidade de carga resistente, bem como para o estado limite de utilização. Além disso, o utilizador pode controlar individualmente como é aplicada a resistência à tração do betão ou o reforço da tração entre as fendas. O processo de iteração pode ser influenciado pelos seguintes parâmetros de controlo: precisão da convergência, número máximo de iterações e fator de amortecimento.
- Estão disponíveis os seguintes anexos nacionais (AN) para o dimensionamento de acordo com o Eurocódigo 3:
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DIN EN 1993-1-5/NA:2010-12 (Alemanha)
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SFS EN 1993-1-5/NA:2006 (Finlândia)
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NBN EN 1993-1-5/NA:2011-03 (Bélgica)
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UNI EN 1993-1-5/NA:2011-02 (Itália)
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NEN EN 1993-1-5/NA:2011-04 (Países Baixos)
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NS EN 1993-1-5/NA:2009-06 (Noruega)
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CSN EN 1993-1-5/NA:2008-07 (República Checa)
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CYS EN 1993-1-5/NA:2009-03 (Chipre)
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- Além disso, é possível criar anexos nacionais definidos pelo utilizador com valores próprios.
- Importação de todas as secções relevantes do RSTAB/ RFEM selecionando o número de barras e de painéis de encurvadura com determinação das tensões de fronteira determinantes
- Resumo das tensões em casos de carga com determinação do carregamento determinante
- Materiais separados podem ser definidos para reforço e laje
- Importação dos reforços a partir da biblioteca abrangente (placa de laje e barra de aço com bolbo, ângulo em T, U e reforço trapezoidal)
- Determinação da largura efetiva de acordo com EN 1993-1-5 (tabela 4.1 ou 4.2) ou DIN 18800 parte 3 eq. (4)
- Cálculo opcional das tensões da encurvadura local crítica através das formas analíticas dos anexos A.1, A.2, A.3 do EC 3 ou através do cálculo do MEF
- Dimensionamento (tensão, deformação, encurvadura por torção) dos reforços longitudinais e transversais
- Opção para considerar os efeitos de encurvadura de acordo com DIN 18800, parte 3, eq. (13)
- Representação foto-realística (representação 3D) do painel de encurvadura incluindo os reforços, as condições de tensão e os modos de encurvadura com animação
- Documentação de todos os dados de entrada e saída no relatório de impressão preparado para engenheiros de obra
Os diversos casos de carga podem ser gerados com um único clique do rato. No final da geração, o módulo representa a numeração dos casos de carga e das combinações de resultados criados.
O RF-MOVE Surfaces não possui janelas de resultados. A verificação dos casos de carga criados inclusive as cargas é efetuada no RFEM.
As designações das cargas móveis individuais são criadas a partir do respetivo número de incremento de carga. No entanto, é possível substituir estes nomes no RFEM por outros.
Todos os dados de tabelas podem ser exportados para o MS Excel.
- Definição livre das camadas de armadura (2 ou 3 camadas) no estado limite último
- Devido à representação vetorial das forças internas nas direções principais das tensões, é possível ajustar a orientação da terceira camada de armadura em relação à forma ótima.
- Variação do dimensionamento para evitar armadura de compressão ou de corte
- Dimensionamento de superfícies como vigas-parede (teoria das membranas)
- Opção para definir armaduras base para a camada de armadura superior e inferior
- Definição da armadura existente para a verificação do estado limite de utilização
- Saída de resultados em pontos de qualquer grelha selecionada
- O módulo adicional RF-CONCRETE pode opcionalmente ser alargado através de uma análise de deformações não linear. O cálculo é realizado com RF-CONCRETE Deflect através de uma redução da resistência em conformidade com as normas, ou com RF-CONCRETE NL através de um cálculo geral não linear onde a redução da resistência é determinada num processo iterativo.
- Dimensionamento com os momentos de cálculo nas extremidades do pilar
- Discriminação das razões pelas quais o dimensionamento falhou
- Detalhes de dimensionamento para todas as posições de dimensionamento para um melhor rastreamento da determinação da armadura
- As isolinhas para a armadura longitudinal podem ser exportadas com um ficheiro DXF e reutilizadas nos programas CAD, onde são providenciadas as bases para os desenhos da armadura.
RF-CONCRETE Surfaces:
A análise das deformações não lineares é realizada através de um processo iterativo, onde a resistência nas secções fendilhadas e não fendilhadas é considerada. Para a modelação não linear do betão armado, tem de definir as propriedades do material que variam ao longo da espessura da superfície. Por isso, para determinar a altura da secção, o elemento finito é dividido num determinado número de camadas de betão e aço.
A resistência do aço média utilizada no cálculo é baseada na 'norma do modelo probabilístico' publicado pelo comité técnico JCSS. Cabe ao utilizador decidir se é aplicado um reforço de aço que é aumentado até a resistência à tração última ser alcançada (gráfico ascendente no intervalo plástico). Relativamente às propriedades dos materiais do betão, o utilizador pode controlar o diagrama de tensão-extensão para a resistência à compressão e à tração. Quando determina a resistência do betão à compressão, pode optar entre um diagrama de tensão-deformação parabólico e parabólico retangular. Do lado do betão tracionado, é possível desativar a resistência à tração, bem como aplicar um diagrama linear-elástico, um diagrama de acordo com CEB-FIB norma do modelo 90:1993 e uma resistência à tração residual do betão para ter em consideração o reforço da tração entre as fendas.
Além disso, o utilizador pode escolher quais os valores de resultados que pretende receber quando o cálculo não linear do estado limite último estiver completo:
- Deformações (global, local em relação ao sistema deformado/não deformado)
- Largura de fendas, profundidade e espaçamento para o lado superior e inferior, nas direções principais I e II respetivamente
- Tensões do betão (tensão e deformação na direção principal I e II) e da armadura (deformação, área, perfil, cobertura e direção em cada direção da armadura)
RF-CONCRETE Members:
A análise de deformações não linear dos pórticos é realizada através de um processo iterativo, onde as resistências nas secções fendilhadas e não fendilhadas são consideradas. As propriedades do material utilizadas num cálculo não linear para o betão e o reforço de aço podem ser selecionadas dependendo do estado limite. A contribuição da resistência à tração do betão entre as fendas (tração-reforço) pode ser aplicada quer pelo diagrama do aço da armadura tensão-extensão alterado ou pela utilização da resistência à tração residual do betão.
As verificações são realizadas passo a passo através do cálculo do valor próprio dos valores da encurvadura ideal para os estados de tensão individuais, bem como do valor da encurvadura para o efeito simultâneo de todos os componentes de tensão.
A realização da verificação de encurvadura é baseada no método das tensões reduzidas, comparando as tensões atuantes com uma condição de tensão limite reduzida a partir da condição de cedência de von Mises para cada painel de encurvadura. A base para a verificação é uma única relação de esbelteza global determinada com base em todo o campo de entrada das tensões. Por isso, é omitida a verificação de um carregamento simples e a posterior união através do critério de interação.
Para determinar o comportamento da encurvadura da laje, o qual é similar ao comportamento da encurvadura de barra, o RF-/PLATE-BUCKLING calcula os valores próprios dos valores do painel de encurvadura ideal com as extremidades longitudinais assumidas como livres. Depois, a relação da esbelteza e os fatores de redução de acordo com EN 1993-1-5, cap. 4 ou Anexo B ou DIN 18800, parte 3, Tabela 1. O dimensionamento é então realizado de acordo com EN 1993-1-5, Capítulo 10 ou DIN 18800, parte 3, eq. (9), (10) ou (14).
O painel de encurvadura é discretizado num quadrilátero finito ou, se necessário, em elementos triangulares. Cada nó do elemento tem seis graus de liberdade.
O componente de flexão de um elemento triangular é baseado no elemento LYNN-DHILLON (2nd Conf. Matrix Meth. JAPAN – USA, Tokyo) de acordo com a teoria de flexão descrita por Mindlin. No entanto, o componente da membrana é baseado no elemento BERGAN-FELIPPA. Os elementos quadriláteros consistem em quatro elementos triangulares e o nó interior é eliminado.
Primeiro são definidos os dados do material, as dimensões do painel e as condições de fronteira (articulado, encastrado, sem apoio, articulado elástico). Para isso, estão disponíveis as opções de transferência para importar os dados do RFEM/RSTAB. De seguida, as tensões de fronteira podem ser definidas para cada caso de carga manualmente ou importadas do RFEM/RSTAB.
Os reforços são modelados como elementos de superfície espaciais efetivos que estão unidos excentricamente à laje. Portanto, não é necessário ter em atenção as excentricidades dos reforços através da largura efetiva. A resistência à flexão, corte, extensão e a resistência de St. Venant, bem como a resistência de Bredt para reforços fechados, são determinadas automaticamente através da utilização do modelo real 3D.
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.
Os resultados são exibidos com referência a EN 1993-1-5 ou DIN 18800. Além disso, o RF-/PLATE-BUCKLING apresenta os resultados dos cálculos separadamente para a ação de apenas um carregamento e extremidade, bem como para o efeito simultâneo dos carregamentos em todas as extremidades.
No caso de diversos casos de carga, o RF-/PLATE-BUCKLING exibe os casos de carga determinantes separadamente. Assim, o tempo de comparação gasto pelos dados de cálculo não é necessário.
Na tabela 2.5, os fatores da carga de encurvadura crítica são exibidos para todos os casos de carga e respetivos modos de encurvadura.
Todos os modos de encurvadura, bem como o carregamento do painel de encurvadura podem ser visualizados na janela gráfica. Isto serve para um controlo mais rápido sobre os modos de encurvadura e as cargas. Através das opções de visualização adicionais, é possível uma boa representação do comportamento de encurvadura de lajes rígidas.
Todas as tabelas podem ser exportadas para o MS Excel ou para um ficheiro CSV.
As superfícies nas quais a carga se move são selecionadas graficamente no modelo do RFEM. É possível definir numa superfície várias cargas de movimento simultaneamente.
A 'faixa' é definida através de conjuntos de linhas. Estas podem ser selecionadas graficamente no modelo. O intervalo entre as cargas móveis é também especificado. No RF-MOVE Surfaces, podem ser introduzidos vários tipos de cargas, como cargas singulares, em linha, retangulares, circulares, assim como diferentes cargas de eixo. Estas podem ser aplicadas em direções locais ou globais.
As diferentes cargas são resumidas em modelos de cargas. Os modelos de cargas são atribuídos aos conjuntos de linhas e, com base nessa informação, são gerados casos de carga individuais.
A análise de deformação com o RF-CONCRETE Deflect pode ser ativada no módulo adicional RF-CONCRETE Surfaces nas definições para a verificação analítica do estado limite de utilização, A consideração de efeitos de longa duração (fluência e retração) e a resistência à tração entre as fendas do betão também podem ser controladas na caixa de diálogo mencionada acima. O coeficiente de fluência e a deformação de retração são calculados com base nos parâmetros de entrada especificados ou definidos individualmente.
O valor das deformações limite a ser observado pode ser definido individualmente para cada superfície ou para todo o grupo de superfícies. O valor limite admissível é definido pela deformação máxima. Além disso, tem de decidir adicionalmente se pretende utilizar o sistema deformado ou não deformado para a verificação.
Posteriormente ao dimensionamento, o RF-CONCRETE regista a armadura necessária e os resultados da verificação ao estado limite de utilização em tabelas organizadas. Além disso, todos os valores intermédios são apresentados de forma clara.
Os resultados do RF-CONCRETE Members podem ser exibidos como diagramas de resultados sobre a respetiva barra. Os conceitos de armadura para a armadura longitudinal e transversal, incluindo os esboços, são documentados apropriadamente. É possível editar a armadura proposta e ajustar, por exemplo, o número de varões de armadura e a ancoragem. As alterações serão atualizadas de forma automática. A secção de betão com armadura pode ser representada e visualizada em 3D. Desta maneira, obtém-se uma possibilidade de documentação otimizada para a criação de planos de armadura inclusive listas de aços.
Os resultados do RF-CONCRETE Surfaces podem ser apresentados graficamente como isolinhas, isosuperfícies ou valores numéricos. Os resultados da janela para a armadura longitudinal podem ser classificados pela armadura necessária, armadura adicional necessária, armadura base existente ou armadura adicional existente, bem como pela armadura total existente. As isolinhas para a armadura longitudinal podem ser exportadas como um ficheiro DXF e reutilizadas nos programas CAD, onde formam a base para os desenhos da armadura.
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.
- Posições de carga parametrizados para diferentes cargas (concentradas, distribuídas, de superfície e de eixo)
- Acesso a diferentes modelos de cargas de eixos armazenados (base de dados)
- Aplicação de carga favorável ou desfavorável com consideração de linhas e superfícies de influência
- Resumo de várias cargas móveis num esquema de cargas
- Geração de uma combinação de resultados para determinar os esforços internos mais desfavoráveis
- Opção para guardar esquemas de cargas para utilização em outras estruturas