O SHAPE-THIN determina as propriedades de secções e tensões para qualquer perfil aberto, fechado, ligado ou não ligado.
- propriedades da secção
- Área de secção total A
- Áreas de corte Ay, Az, Au e Av
- Posição do centro de massa yS, zS
- momentos da superfície 2 graus Iy, Iz, Iyz, Iu, Iv, Ip, Ip,M
- Raios de giração iy, iz, iyz, iu, iv, ip, ip,M
- Inclinação dos eixos principais α
- Peso da secção G
- Perímetro da secção U
- constantes de torção da área graus IT, IT,St.Venant, IT,Bredt, IT,s
- Posição do centro de corte yM, zM
- Constantes de empenamento Iω,S, Iω,M ou Iω,D para restrições laterais
- Módulos de secção máx/mín Sy, Sz,Su, Sv, Sω,M com posições
- Gamas de secções ru, rv, rM,u, rM,v
- Fator de redução λM
- Propriedades de secções plásticas
- Força normal Npl,d
- Forças transversais Vpl,y,d, Vpl,z,d, Vpl,u,d, Vpl,v,d
- Momentos fletores Mpl,y,d, Mpl,z,d, Mpl,u,d, Mpl,v,d
- Módulos de secção Wpl,y, Wpl,z, Wpl,u, Wpl,v
- Áreas de corte Apl,y, Apl,z, Apl,u, Apl,v
- Posição dos eixos de bissetriz da área fu, fv,
- Representação da elipse de inércia
- Momentos estáticos
- Primeiros momentos de área Su, Sv, Sy, Sz com dados sobre máximos e posição, assim como especificação do fluxo de corte
- Coordenadas de empenamento ωM
- momentos da área (áreas de empenamento) Sω,M
- Áreas da célula Am
- Tensão
- Tensões normais σx devido a esforço axial, momentos fletores e bimomento de empenamento
- Tensões de corte τ dos esforços de corte e dos momentos de torção primários e secundários
- Tensões equivalentes σv com fator ajustável para tensões de corte
- Relações de tensões em relação às tensões limite
- Tensões em bordas de elementos ou linhas centrais
- Tensões em cordões de soldadura
- Sistemas de reforço
- Propriedades de secção de perfis não ligados (núcleos de edifícios altos, secções mistas)
- Esforços transversais de secções parciais devido a flexão e torção
- Dimensionamento plástico
- Cálculo plástico com determinação do fator de majoração αpl
- Verificação das relações (c/t) segundo os métodos de verificação el-el, el-pl ou pl-pl de acordo com a DIN 18800
No módulo Ligações de aço, pode dimensionar ligações de barras com secções compostas. Além disso, pode realizar verificações de ligações para quase todas as secções de parede fina na biblioteca do RFEM.
Ir para vídeo explicativoTodos os resultados podem ser facilmente avaliados e visualizados de forma numérica e gráfica. As funções de seleção permitem uma avaliação específica.
O relatório de impressão corresponde aos elevados padrões do e ]] produtos/estruturas-de-vigas-rstab/rstab-9/o-que-e-o-rstab RSTAB]]. As alterações são atualizadas automaticamente.
Conforme já aprenderam, os resultados de um caso de carga de Análise modal são apresentados no programa após um cálculo bem-sucedido. Assim, podemos ver imediatamente a primeira forma própria graficamente ou como uma animação. Também é possível ajustar facilmente a representação da padronização das formas próprias. Faça isso diretamente no navegador de resultados, onde tem uma das quatro opções para a visualização das formas próprias disponíveis para seleção:
- Escalação do valor do vetor de forma própria uj a 1 (considera apenas os componentes de translação)
- Selecionar o componente de translação máximo do vetor próprio e defini-lo como 1
- Considerar todo o vetor próprio (incluindo os componentes de rotação), selecionar o máximo e defini-lo como 1
- Definir a massa modal mi para cada forma própria como 1 kg
Pode encontrar uma explicação detalhada sobre a normalização das formas próprias no manual online {%>
O SHAPE-THIN calcula todas as propriedades relevantes das secções, incluindo os esforços internos limite plásticos. As zonas sobrepostas são consideradas de forma próxima da realidade. Se as secções forem constituídas por diferentes materiais, o SHAPE‑THIN determina as propriedades efetivas da secção em relação ao material de referência.
Além da análise de tensão elástica, é possível realizar a verificação plástica com interação dos esforços internos para qualquer formato de secção. As verificações de interação plásticas são realizadas pelo método Simplex. As hipóteses de cedência podem ser selecionadas de acordo com Tresca ou von Mises.
O SHAPE-THIN efetua uma classificação das secções de acordo com as normas EN 1993-1-1 e EN 1999-1-1. Para secções de aço de classe 4, o programa determina larguras efetivas para painéis de encurvadura não reforçados ou reforçados de acordo com a EN 1993-1-1 e a EN 1993-1-5. Para secções de alumínio de classe 4, o programa calcula as espessuras efetivas de acordo com a EN 1999-1-1.
Opcionalmente, o SHAPE‑THIN verifica os valores de c/t limite em conformidade com os métodos de dimensionamento el-el, el-pl ou pl-pl de acordo com a DIN 18800. As zonas c/t dos elementos orientados na mesma direção são reconhecidas automaticamente.
O cálculo está terminado? Os resultados da análise modal estarão disponíveis tanto em gráficos como em tabelas. Apresentar as tabelas de resultados para o caso de carga ou os casos de carga da análise modal. Desta forma, pode ver os valores próprios, as frequências angulares, as frequências naturais e os períodos naturais da estrutura à primeira vista. As massas modais efetivas, os fatores de massa modal e os fatores de participação também são apresentados claramente.
O dimensionamento de barras de aço formadas a frio de acordo com as normas AISI S100-16/CSA S136-16 está disponível no RFEM 6. O dimensionamento pode ser acedido selecionando "AISC 360" ou "CSA S16" como norma no módulo Dimensionamento de aço. "AISI S100" ou "CSA S136" é então selecionado automaticamente para o dimensionamento formado a frio.
O RFEM aplica o método da resistência direto (DSM) para calcular a carga de encurvadura elástica da barra. O método da resistência direta oferece dois tipos de soluções, numéricas (método das tiras finitas) e analíticas (especificação). A curva de assinatura do FSM e as formas de encurvadura podem ser vistas em Secções.
A rigidez inicial Sj,ini é um parâmetro decisivo para avaliar se uma ligação pode ser caracterizada como rígida, não rígida ou articulada.
No módulo "Ligações de aço", é possível calcular a rigidez inicial Sj,ini de acordo com o Eurocódigo (EN 1993-1-8, Secção 5.2.2) e a AISC (AISC 360-16 Cl. E3.4) em relação aos esforços internos N, My e/ou Mz.
A transferência automática opcional das rigidezes iniciais permite uma transferência direta como rigidez de articulação de extremidade de barra no RFEM. Em seguida, toda a estrutura é recalculada e os esforços internos resultantes são adotados automaticamente como cargas no cálculo e dimensionamento dos modelos de ligação.
Este processo de iteração automatizado elimina a necessidade de exportar e importar dados manualmente, reduzindo a quantidade de trabalho e minimizando possíveis fontes de erro.
Vídeo explicativo: Cálculo da rigidez inicial Sj,ini- 002090
- Generalidades
- Torção com empenamento (7 GDL) para o RFEM 6
- Deformação por torção (7 DOF) para o RSTAB 9
O cálculo da torção com empenamento é realizado em todo o sistema. Tenha em consideração o sétimo grau de liberdade adicional para o cálculo da barra. As rigidezes dos elementos estruturais ligados são automaticamente consideradas. Isto significa que não é necessário definir rigidezes de mola equivalentes ou condições de apoio para um sistema separado.
Pode depois utilizar os esforços internos do cálculo que tem torção com empenamento nos módulos para o dimensionamento. Considere o bimomento de empenamento e o momento de torção secundário dependendo do material e da norma selecionada. Uma aplicação típica é a análise de estabilidade de acordo com a teoria de segunda ordem com imperfeições em estruturas de aço.
Sabia que? A aplicação não está limitada apenas a secções de aço de parede fina. Isto permite, por exemplo, o cálculo do momento derrubante ideal de vigas com secções de madeira maciça.
- Espectros de resposta de acordo com diferentes normas
- Encontram-se implementadas as seguintes normas:
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EN 1998-1:2010 + A1:2013 (União Europeia)
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DIN 4149:1981-04 (Alemanha)
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DIN 4149:2005-04 (Alemanha)
-
IBC 2000 (EUA)
-
IBC 2009-ASCE/SEI 7-05 (EUA)
-
IBC 2012/15 - ASCE/SEI 7-10 (EUA)
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IBC 2018 - ASCE/SEI 7-16 (EUA)
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ÖNORM B 4015:2007-02 (Áustria)
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NTC 2018 (Itália)
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NCSE-02 (Espanha)
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SIA 261/1:2003 (Suíça)
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SIA 261/1:2014 (Suíça)
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SIA 261/1: 2020 (Suíça)
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O.G. 23089 + O.G. 23390 (Turquia)
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SANS 10160‑4 2010 (África do Sul)
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SBC 301:2007 (Arábia Saudita)
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GB 50011 - 2001 (China)
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GB 50011 - 2010 (China)
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NBC 2015 (Canadá)
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DTR B C 2-48 (Argélia)
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DTR RPA99 (Argélia)
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CFE Sismo 08 (México)
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CIRSOC 103 (Argentina)
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NSR - 10 (Colômbia)
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IS 1893:2002 (Índia)
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AS1170.4 (Austrália)
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NCh 433 1996 (Chile)
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- Estão disponíveis os seguintes anexos nacionais de acordo com a EN 1998-1:
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DIN EN 1998-1/NA:2011-01 (Alemanha)
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ÖNORM EN 1991-1-1:2011-09 (Áustria)
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NBN - ENV 1998-1-1: 2002 NAD-E/N/F (Bélgica)
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ČSN EN 1998-1/NA:2007 (República Checa)
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NF EN 1998-1-1/NA:2014-09 (França)
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UNI-EN 1991-1-1/NA:2007 (Itália)
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NP EN 1998-1/NA:2009 (Portugal)
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SR EN 1998-1/NA:2004 (Roménia)
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STN EN 1998-1/NA:2008 (Eslováquia)
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SIST EN 1998-1:2005/A101:2006 (Eslovénia)
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CYS EN 1998-1/NA:2004 (Chipre)
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NA to BS EN 1998-1:2004:2008 (Reino Unido)
- NS-EN 1998-1:2004+A1:2013/NA:2014 (Noruega)
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- Espectros de resposta definidos pelo utilizador
- Abordagem de espectros de resposta com base na direção
- As formas próprias relevantes para o espectro de resposta podem ser selecionadas manual ou automaticamente (pode ser aplicada a regra dos 5% do Eurocódigo 8)
- As cargas estáticas equivalentes geradas são exportadas para os casos de carga, separadamente para cada contribuição modal, bem como para cada direção
- Combinação de resultados através de sobreposição modal (regra SRSS ou CQC) e através de sobreposição da direção (regra SRSS ou 100%/30%)
- Os resultados com sinal atribuídos utilizando a forma própria dominante podem ser visualizados.
Através da extensão de módulo integrada RF-/STEEL Warping Torsion, é possível efetuar no RF-/STEEL AISC o dimensionamento de acordo com o Guia de Dimensionamento 9 (Design Guide 9).
O cálculo é executado com 7 graus de liberdade segundo a teoria da torção com empenamento e permite um dimensionamento da estabilidade próximo da realidade com consideração da torção.
Agora, pode dimensionar ligações de acordo com a norma americana ANSI/AISC 360-16 no módulo Ligações de aço. Os seguintes procedimentos de verificação estão integrados:
- Verificação de fatores de carga e resistência (LRFD)
- Allowable Stress Design (ASD)
O seu objetivo é determinar o número de formas próprias? O programa oferece dois métodos para isso. Por um lado, é possível definir manualmente o número das formas próprias mais pequenas a serem calculadas. Neste caso, o número de formas próprias disponíveis depende dos graus de liberdade (isto é, do número de pontos de massa livres multiplicados pelo número de direções nas quais as massas atuam). No entanto, está limitado a 9999. Por outro lado, pode definir a frequência natural máxima da forma que o programa determinava as formas próprias automaticamente até atingir a frequência natural definida.
- 002089
- Generalidades
- Torção com empenamento (7 GDL) para o RFEM 6
- Deformação por torção (7 DOF) para o RSTAB 9
- Consideração de sete direções de deformação locais (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) ou oito esforços internos (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω) no cálculo de elementos de barra
- Utilizável em combinação com uma análise estrutural de acordo com a análise geométrica linear, análise de segunda ordem e análise de grandes deformações (também podem ser consideradas imperfeições)
- Em combinação com o módulo de análise de estabilidade, permite determinar os fatores de carga críticos e as formas próprias de problemas de estabilidade, tais como encurvadura por torção e encurvadura por flexão-torção
- Consideração de chapas de extremidade e reforços transversais como molas de empenamento ao calcular as secções em I com determinação automática e representação gráfica da rigidez da mola de empenamento
- Representação gráfica do empenamento da secção das barras na deformação
- Integração total com o RFEM e o RSTAB
- Espectros de resposta de várias normas (EN 1998, DIN 4149, IBC 2012 etc.)
- Espectros de resposta definidos pelo utilizador ou a partir de acelerogramas
- Abordagem de espectros de resposta com base na direção
- As formas próprias relevantes para o espectro de resposta podem ser selecionadas manual ou automaticamente (pode ser aplicada a regra dos 5% do Eurocódigo 8)
- Combinação de resultados através de sobreposição modal (regra SRSS ou CQC) e através de sobreposição da direção (regra SRSS ou 100%/30%)
O SHAPE-THIN inclui uma extensa biblioteca de secções laminadas e parametrizadas. Estas podem ser combinadas ou complementadas com novos elementos. É possível modelar uma secção composta por diferentes materiais.
As ferramentas e funções gráficas permitem a modelação de formas complexas de secções da forma habitual para programas de CAD. A entrada gráfica oferece, entre outros, a opção de definir elementos de ponto, cordões de soldadura, arcos, secções retangulares e circulares parametrizadas, elipses, arcos elípticos, parábolas, hipérboles, splines e NURBS. Alternativamente, é possível importar um ficheiro DXF que é utilizado como base para uma modelação adicional. Também existe a possibilidade de utilizar linhas auxiliares para a modelação.
Além disso, a entrada parametrizada permite a entrada do modelo e dos dados de carga de tal maneira que estes dependam de determinadas variáveis.
Os elementos podem ser divididos ou adicionados a outros objetos de forma gráfica. O SHAPE-THIN divide automaticamente os elementos e assegura um fluxo de corte sem interrupções através da introdução de elementos nulos. No caso de elementos nulos, pode ser definida uma espessura específica para controlar a transferência de corte.
O módulo Ligações de aço permite classificar as rigidezes das ligações.
Além da rigidez inicial, a tabela também apresenta os valores limite para ligações articuladas e rígidas para os esforços internos selecionados N, My e/ou Mz. A classificação resultante é então apresentada como "articulado", "semirrígido" ou "rígido".
Ir para o vídeo explicativoOs resultados da análise de torção com empenamento são representados nos módulos adicionais RF‑/STEEL EC3 ou RF-/STEEL AISC do modo habitual. Nas respetivas tabelas de resultados, podem ser visualizados, entre outros, os valores do empenamento e da torção críticos, os esforços internos e o resumo de todas as verificações.
A representação gráfica das formas próprias (incl. empenamento) permite uma avaliação realística do comportamento da encurvadura (flambagem).
A determinação do momento de encurvadura por flexão-torção ocorre no RF-/STEEL AISC através de um solucionador de valores próprios, o qual permite a determinação precisa da carga de encurvadura crítica.
O solucionador de valores próprios é completado por uma janela de visualização dos gráficos da forma própria que serve para verificar as condições de fronteira.
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.
No módulo Ligações de aço, pode ligar secções ocas circulares utilizando soldaduras.
É possível ligar as secções circulares entre si ou a componentes planos. Os arredondamentos de secções padronizadas e de parede fina também podem ser ligados por uma soldadura.
Ir para o vídeo explicativoNo RF-/STEEL AISC, existe a possibilidade de considerar restrições laterais em quaisquer posições. Por exemplo, é possível reforçar somente o banzo superior.
Além disso, podem ser atribuídos apoios intermédios definidos pelo utilizador, por exemplo, molas de rotação e molas de translação em diferentes posições na secção.
Após o cálculo, são listados os valores próprios, as frequências naturais e os períodos naturais. Estas janelas de resultados estão integradas no programa principal RFEM/RSTAB. As formas próprias da estrutura são ordenadas numa tabela e podem ser visualizadas graficamente ou numa animação.
Todas as janelas de resultados e gráficos fazem parte do relatório de impressão do RFEM/RSTAB. Desta maneira, fica salvaguardada uma documentação clara e bem organizada. Além disso, é possível exportar as tabelas para o MS Excel.
- Modelação de secções transversais através de elementos, secções, arcos e elementos de ponto
- Biblioteca expansível de propriedades de material, limites de elasticidade e tensões limite
- Propriedades de secções abertas, fechadas ou não ligadas
- Propriedades efetivas de secções constituídas por diferentes materiais
- Determinação de tensões em cordões de soldadura
- Análise de tensões incluindo o dimensionamento da torção primária e secundária
- Verificação das relações (c/t)
- Secções efetivas de acordo com as normas
- EN 1993-1-5 (incluindo painéis de encurvadura reforçados da Secção 4.5)
-
EN 1993-1-3
-
EN 1999-1-1
-
DIN 18800-2
- Classificação de acordo com as normas
-
EN 1993-1-1
-
EN 1999-1-1
-
- Interface com o MS Excel para importar e exportar tabelas
- Relatório de impressão
Todos os dados necessários para a determinação de frequências naturais são introduzidos nas janelas de entrada como, por exemplo, as formas próprias e os solucionadores de valores próprios.
O RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations determina os valores próprios menores da estrutura. O número de valores próprios pode ser ajustado. As massas são importadas diretamente dos casos de carga ou das combinações de cargas (com a opção de importar a massa total ou só o componente de carga na direção da gravidade).
As massas adicionais podem ser definidas manualmente em nós, linhas, barras e superfícies. Além disso, é possível controlar a matriz de rigidez através da importação de esforços normais ou alterações de rigidez de um caso de carga ou combinação.
- 002401
- Generalidades
- Torção com empenamento (7 GDL) para o RFEM 6
- Deformação por torção (7 DOF) para o RSTAB 9
- Pode ativar ou desativar a utilização do torção com empenamento no separador Módulos dos dados gerais do modelo'.
- Após a ativação, a interface de utilizador no RFEM é alargada com novas entradas no navegador, nas tabelas e nas caixas de diálogo.
- Combinação de diagramas de tempo definidos pelo utilizador com casos de carga ou combinações de carga (as cargas de nós, barras e superfícies, assim como as cargas livres e geradas podem ser combinadas com funções que variam ao longo do tempo)
- Possibilidade de combinar várias funções de excitação independentes
- Biblioteca extensa de registos de sismos (acelerogramas)
- Análise linear implícita de Newmark ou análise modal de histórico de tempo
- Amortecimento estrutural através dos coeficientes de amortecimento de Rayleigh ou dos valores de amortecimento de Lehr
- Importação direta das deformações iniciais de um caso de carga ou de uma combinação de cargas
- Representação gráfica de resultados num diagrama de histórico de tempo
- Exportação de resultados em intervalos de tempo definidos pelo utilizador ou como envolvente
Cálculo no RFEM
A análise não linear de histórico de tempo é efetuada com a análise implícita de Newmark ou a análise explícita. Ambos são métodos de integração de tempo diretos. A análise implícita requer pequenos intervalos de tempo para proporcionar resultados com precisão. A análise explícita determina o intervalo de tempo necessário automaticamente para garantir a estabilidade da solução. A análise explícita é adequada para a análise de excitações pequenas, tais como excitações de impulsos ou explosões.
Cálculo no RSTAB
A análise não linear de histórico de tempo é efetuada com a análise explícita. Este é um método de integração de tempo direto e a determinação do intervalo de tempo necessário é automática para garantir a estabilidade da solução.
No método da carga equivalente são gerados casos de carga e combinações de resultados. Os casos de carga contêm as cargas equivalentes geradas que no seguimento são sobrepostas em combinações de resultados. Primeiro, as respostas modais são sobrepostas com a regra SRSS ou a regra CQC. Existe a possibilidade de serem atribuídos resultados com sinal utilizando a forma própria dominante.
De seguida, os componentes direcionais das ações sísmicas são combinados com a regra SRSS ou com a regra 100%/30%.
Já descobriu a saída tabular e gráfica de massas em pontos da malha? Bem, este também é um dos resultados da análise modal no RFEM 6. Desta forma, é possível verificar as massas importadas que dependem das várias configurações da análise modal. Estes podem ser exibidos no separador Massas em pontos da malha da tabela de Resultados. A tabela oferece uma visão geral dos seguintes resultados: Massa - direção de translação (mX, mY, mZ ), massa - direção de rotação (mφX, mφY, mφZ ) e a soma de massas. Seria melhor obter uma avaliação gráfica o mais rapidamente possível? As massas também podem ser representadas graficamente em pontos da malha.