Geração automática de modelos de análise de EF: o módulo cria automaticamente um modelo de elementos finitos (EF) da ligação de aço em segundo plano.
Consideração de todos os esforços internos: As verificações do cálculo e dimensionamento incluem todos os esforços internos (N, Vy, Vz, My, Mz, MT) e não estão limitados às cargas planas.
Transferência de carga automática: todas as combinações de carga são transferidas automaticamente para o modelo de análise de EF da ligação. As cargas são transferidas diretamente do RFEM, não sendo necessária a introdução manual de dados.
Modelação eficiente: o módulo poupa tempo na modelação de situações de ligação complexas. O modelo de análise de EF criado também pode ser guardado e utilizado posteriormente para as suas próprias análises detalhadas.
Biblioteca extensível: está disponível uma biblioteca extensa e extensível com modelos de ligações de aço predefinidos.
Ampla aplicabilidade: o módulo é adequado para ligações de qualquer tipo e forma, sendo compatível com quase todas as secções laminadas, soldadas, compostas e de parede fina.
O módulo representa as verificações determinantes da ligação para os respetivos casos de carga, combinações de cargas ou de resultados. Além disso, também é possível representar os resultados separadamente para conjuntos de barras, superfícies, secções, barras, nós e apoios nodais.
A extensão dos resultados pode ser reduzida através de um filtro, permitindo uma visualização mais clara.
Dimensionamento de extremidades de barra, barras, apoios de nó, nós e superfícies
Consideração de áreas de projeto especificadas
Verificação das dimensões da secção
Dimensionamento segundo a norma EN 1995-1-1 (norma europeia de madeira) com os respetivos anexos nacionais + DIN 1052 + DSTV DIN EN 1993-1-8 + ANSI/AWC - NDS 2015 (norma dos EUA)
Dimensionamento de diversos materiais como aço, betão e outros
Não é necessário especificar nenhuma norma
Biblioteca expansível que inclui elementos de ligação em madeira (SIHGA, Sherpa, WÜRTH, Simpson StrongTie, KNAPP, PITZL) e elementos de fixação em aço (ligações padronizadas para estruturas de aço de acordo com EC 3, M-connect, PFEIFER, TG-Technik)
Capacidades de carga limite para vigas de madeira das empresas STEICO e Metsä Wood disponíveis na base de dados
Ligação ao MS Excel
Otimização de elementos de ligação (é utilizado o elemento de ligação com melhor aproveitamento)
Dimensionamento de ligações resistentes a momentos ou articuladas para perfis em I laminados segundo o Eurocódigo 3:
Ligações de chapa de extremidade resistentes a momentos (tipo IH/IM)
Ligações de continuidade de madres resistentes a momentos (tipo PM)
Ligações articuladas com cantoneiras normais e esticadas (tipos IW e IG)
Ligações articuladas através de chapas de extremidade com fixação só na alma ou na alma e no banzo (tipo IS)
Verificação de entalhes IK em combinação com chapas de extremidade articuladas (IS) e ligações de cantoneiras (IW)
Disposição automática da ligação necessária com tamanhos de parafusos (todos os tipos)
Verificação da espessura necessária da barra portante para as ligações de corte
Saída dos resultados de todos os detalhes construtivos necessários, tais como produtos semiacabados, disposições de furos, extensões necessárias, número de parafusos, dimensões de chapas de extremidade e soldaduras
Saída das rigidezes Sj,ini para ligações resistentes a ligações
Documentação das cargas existentes e comparação com as resistências
Resultados do grau de utilização para cada ligação individual
Determinação automática de esforços internos determinantes para vários casos de carga e nós de ligação
Integração no RFEM/RSTAB com reconhecimento automático de geometria e transferência de esforços internos
Opção para definição manual da ligação
Biblioteca extensa de perfis ocos para cordas e escoras:
tubos redondos
tubos quadrados
tubos retangulares
Classes de aço implementadas: S 235, S 275, S 355, S 420, S 450 e S 460
Seleção dos tipos de ligação possíveis de acordo com as especificações da norma:
ligação K (lacuna/sobreposição)
ligação KK (espacial)
ligação N (lacuna/sobreposição)
ligação KT (lacuna/sobreposição)
ligação DK (lacuna/sobreposição)
ligação T (plano)
ligação TT (espacial)
ligação Y (plano)
ligação X (plano)
ligação XX (espacial)
Seleção dos coeficientes de segurança parciais de acordo com o anexo nacional para a Alemanha, Áustria, República Checa, Eslováquia, Polónia, Eslovénia, Suíça ou Dinamarca
Ângulos ajustáveis entre escoras e cordas
Rotação opcional da corda em 90° para perfis ocos retangulares
Consideração de uma lacuna entre as escoras ou de uma sobreposição das escoras
Consideração opcional de uma força nodal adicional
Dimensionamento da ligação como capacidade de carga máxima das escoras de uma treliça para forças axiais e momentos fletores
Nas janelas de resultados, são apresentados detalhadamente todos os resultados do cálculo. Além disso, são criados gráficos 3D, onde os componentes individuais, bem como as linhas de dimensão e, por exemplo, Isto permite, por exemplo, mostrar ou ocultar os dados da soldadura. No resumo dos resultados, o utilizador consegue imediatamente ver se as verificações individuais foram cumpridas. A relação de dimensionamento é adicionalmente visualizada com uma barra verde, que fica vermelha quando o dimensionamento não é cumprido. Além disso, são apresentados o número do nó e o caso de carga/combinação de cargas/combinação de resultados determinante.
Ao selecionar uma verificação, são representados os resultados intermédios em detalhe inclusive as ações e os esforços internos adicionais da geometria da ligação. Adicionalmente existe a possibilidade de representar os resultados por casos de carga ou por nós. A representação 3D mostra a ligação de forma realística e de acordo com a escala. Além das vistas principais, os gráficos podem ser visualizados de qualquer perspetiva.
Os gráficos podem ser integrados juntamente com as dimensões e as legendas no relatório de impressão do RFEM/RSTAB ou exportados no formato DXF. No relatório são apresentados todos os dados de entrada e de saída. Todas as tabelas do módulo podem facilmente ser exportadas para um ficheiro do MS Excel ou CVS. Todas as especificações necessárias para a exportação são definidas num menu de transferência especial.
Após iniciar o módulo adicional, é necessário selecionar o tipo de ligação (ligação de viga em I articulada ou resistente ao momento). Prossegue-se com a seleção dos nós individuais, graficamente no modelo do RFEM/RSTAB.
O RF-/JOINTS Steel - DSTV reconhece automaticamente a secção inclusive o respetivo material e verifica desde logo, se é possível uma ligação de acordo com as diretivas DSTV. O programa permite também a realização de ligações construtivas idênticas em diferentes partes da estrutura.
Após a seleção das cargas necessárias e da norma desejada (caso pretendido) para o dimensionamento, segue-se a definição da carga limite na janela 1.2 Parâmetros limite. Na base de dados é possível adicionar outros fabricantes, para além dos já existentes.
Após todos os elementos estarem selecionados para o dimensionamento, existe a opção para definir a classe de duração da carga (CDC). No entanto, a terceira janela só fica disponível, se os elementos de ligação de madeira forem dimensionados de acordo com as normas EN 1995-1-1 ou DIN 1052.
Seleção de nós no modelo do RFEM, reconhecimento automático e atribuição das barras ligadas ao nó
Muitos componentes predefinidos disponíveis para uma entrada fácil de situações de ligação típicas (por exemplo, chapas de extremidade, cantoneira de alma, ligações de aleta)
Componentes básicos universalmente aplicáveis (placas, soldaduras, planos auxiliares) para a introdução de situações de ligação complexas
Não é necessária qualquer edição manual do modelo de EF por parte do utilizador, os parâmetros de cálculo essenciais podem ser alterados através dos parâmetros de configuração
Adaptação automática da geometria da ligação, mesmo que as barras sejam posteriormente editadas, devido à relação relativa dos componentes entre si
Paralelamente à entrada, é realizado um controlo de plausibilidade pelo programa para detetar rapidamente entradas em falta ou colisões, por exemplo
Representação gráfica da geometria da ligação que é atualizada paralelamente à entrada
Na primeira janela do módulo, efetua-se, em primeiro lugar, a seleção do tipo de ligação, da categoria de ligações e da norma de dimensionamento. De seguida, na janela 1.2, é definido o nó que será importado do RFEM/RSTAB e dimensionado na ligação. Opcionalmente, é também possível definir manualmente a geometria da ligação.
Nas seguintes janelas de entrada, pode definir os parâmetros da ligação, tais como O carregamento é importado do RFEM/RSTAB ou, no caso de definição manual da ligação, as cargas são introduzidas.
A verificação contém informações detalhadas sobre os esforços internos do dimensionamento, os limites e os critérios de verificação. As verificações que falharam são destacadas de maneira visível.
Todos os dados de entrada e resultados fazem também parte do relatório de impressão geral do RFEM/RSTAB. Os casos de dimensionamento em separado permitem uma examinação flexível de elementos construtivos em grandes sistemas.
Em primeiro lugar, são mostradas as verificações determinantes para o pilar e a viga e apresentados com a geometria da ligação numa tabela. Nas seguintes tabelas de saída de resultados, podem ser visualizados todos os detalhes de verificação determinantes, tais como comprimentos de linhas de cedência, capacidade portante de parafusos, tensões nos cordões de soldadura ou rigidezes das ligações. Todas as ligações são visualizadas num gráfico de representação 3D.
As dimensões, as especificações do material e as soldaduras que são importantes para a construção da ligação são imediatamente visíveis e podem ser impressas. As ligações podem ser representadas graficamente no módulo adicional RF-/FRAME-JOINT Pro ou diretamente no modelo RFEM/RSTAB. Todos os gráficos podem ser integrados no relatório de impressão do RFEM/RSTAB ou imprimidos diretamente. Devido à saída de resultados à escala, é possível uma comprovação visual logo na fase de dimensionamento.
Dimensionamento de juntas em cotovelo, em T, em cruz e ligações com pilares contínuos com perfis em I
Importação de dados de geometria e carga do RFEM/RSTAB ou especificação manual da ligação (por exemplo, para recálculo sem um modelo existente do RFEM/RSTAB)
Ligações alinhadas em cima ou ligações com fila de parafusos na extensão
Dimensionamento para momentos de pórtico positivos e negativos
Inclinações diferentes para vigas horizontais à esquerda e à direita, assim como possibilidade de aplicação para pórticos de coberturas de uma ou duas águas
Consideração de banzos adicionais numa viga horizontal, por exemplo para secções de secção variável
Juntas em T ou em cruz simétricas ou assimétricas
Ligação em ambos os lados com diferente altura de secção na direita e na esquerda
Sugestão automática da disposição dos parafusos e reforços necessários
Modo de dimensionamento opcional com possibilidade de especificar todos os espaçamentos de parafusos, soldaduras e espessuras de chapa
Verificação da possibilidade de aparafusar com dimensões ajustáveis das chaves utilizadas
Classificação da ligação por rigidez com cálculo da rigidez da mola de ligação para consideração no cálculo dos esforços internos
Comprovação de até 45 verificações individuais (componentes) da ligação
Determinação automática dos esforços internos determinantes para cada verificação individual
Saída gráfica controlável da ligação no modo de composição com especificação dos dados do material, espessuras de chapas, cordões de soldadura, espaçamentos de parafusos e todas as dimensões para a construção
Configuração expansível integrada e flexível para anexos nacionais segundo a norma EN 1993-1-8
Conversão automática dos esforços internos do cálculo dos pórticos para as respetivas secções, também para ligações de barras excêntricas
Determinação automática da rigidez inicial Sj,ini da ligação
Verificação detalhada da plausibilidade de todas as dimensões com especificação dos limites de entrada (por exemplo, para distâncias de borda e espaçamento de furos)
Introdução opcional de forças de compressão no pilar através de contacto
Possibilidade de atualização da altura da viga horizontal para ligações de secção variável após otimização da geometria da secção no RF-/FRAME-JOINT Pro
Após o dimensionamento, os resultados são representados em tabelas claras e bem organizadas; por exemplo, por caso de carga ou por nó. Os esforços internos determinantes são comparados com os valores limite listados nas diretivas DSTV.
As ligações podem ser visualizadas graficamente no módulo adicional ou no RFEM/RSTAB. Além dos dados de entrada e dos resultados em tabelas, inclusive os detalhes do dimensionamento, o relatório de impressão permite a integração de gráficos referentes ao modelo. Fica garantida assim uma documentação ainda mais expressiva.
Uma vez que o RF-/STEEL Warping Torsion está totalmente integrado no RF‑/STEEL EC3 e no RF-/STEEL AISC, os dados são introduzidos da mesma maneira como para o dimensionamento habitual nestes módulos adicionais. Para ativar a extensão, só é necessário selecionar a opção "Método geral com análise de torção de empenamento" em Detalhes (ver imagem do lado esquerdo). Nesta caixa de diálogo é também possível definir o número máximo de iterações.
A análise da torção com empenamento é efetuada para conjuntos de barras no RF‑/STEEL EC3 ou no RF-/STEEL AISC, para a qual é possível definir condições de fronteira, tais como apoios nodais ou articulações de extremidades de barras. Existe também a possibilidade de especificar imperfeições para o cálculo não linear.
O módulo adicional RF-/FRAME-JOINT Pro permite dimensionar ligações de estruturas calculadas no RFEM/RSTAB. Se não estiver disponível nenhuma estrutura RFEM/RSTAB, é possível definir a geometria e as cargas manualmente; por exemplo, quando verifica cálculos externos, por exemplo.
No RFEM/RSTAB, o utilizador seleciona o nó a ser dimensionado. As barras ligadas são reconhecidas automaticamente e o tipo de ligação é atribuído. De seguida, dependendo do tipo de ligação, são definidos mais detalhes para nervuras, chapas de base, chapas de alma, parafusos, cordões de soldadura e espaçamentos de furos. As cargas são introduzidas selecionando os casos de carga, as combinações de cargas ou as combinações de resultados do RFEM/RSTAB.
Estando o utilizador a trabalhar no modo "pré-dimensionamento", o RF-/FRAME-JOINT Pro irá sugerir uma variante apropriada após a primeira volta de cálculos. Após a seleção do dimensionamento, o programa apresenta todas as verificações em tabelas de resultados detalhadas e em diversos gráficos.
Os nós de ligação podem ser selecionados graficamente no modelo do RFEM/RSTAB. Os dados de secção e geometria relevantes são importados automaticamente. Em alternativa, os parâmetros da ligação de perfil oco podem ser definidos manualmente. Se necessário, os perfis podem ser ajustados no módulo.
Também é possível modificar os ângulos predefinidos entre as escoras e as cordas. Para a opção correta de verificação, é de relevância a relação geométrica entre si das escoras. Esta é definida através de lacunas entre escoras ou através da sua sobreposição.
As diretivas da DSTV estão integradas numa base de dados do RF-/JOINTS Steel - DSTV. Cada ligação é caracterizada através de um código alfanumérico único.
As possíveis ligações DSTV podem ser filtradas pelas especificações correspondentes para o tipo de ligação DSTV (IH, IW, IS, IG e IK) e a secção utilizada. Assim, podem ser retiradas conclusões acerca da resistência da ligação selecionada.
Após iniciar o módulo adicional, é necessário selecionar o grupo de ligação (ligações articuladas) e de seguida a categoria de ligação e o tipo de ligação (cantoneira de alma, aleta, chapa de extremidade curta, chapa de extremidade com cantoneira). Chegado a este ponto, é possível selecionar os nós do modelo do RFEM/RSTAB a serem dimensionados. O RF-/JOINTS Steel - Pinned reconhece automaticamente as barras ligadas e determina com base na posição se se trata de pilares ou vigas.
Sendo necessário excluir certas barras do dimensionamento, o módulo permite que estas sejam desativadas. As ligações construtivamente idênticas podem ser verificadas em simultâneo para vários nós. Como carga, o utilizador seleciona os casos de carga, as combinações de cargas e as combinações de resultados determinantes para o cálculo. Alternativamente, é possível introduzir manualmente as secções e as cargas. Na última janela de entrada, a ligação é configurada passo a passo.
A secção pode ser modelada livremente através de superfícies limitadas por linhas poligonais, incluindo aberturas e áreas de pontos (armaduras). Em alternativa, pode ser utilizada a interface DXF para importar a geometria. Uma biblioteca de materiais extensa facilita a modelação de secções mistas.
Através da definição de diâmetros limite e prioridades, abre-se a possibilidade de dispensas de armadura. Adicionalmente, podem ser considerados os respetivos recobrimentos de betão e pré-esforço.
Cálculo iterativo, não linear das deformações para pórticos e estruturas planas constituídas por betão armado, determinando o respetivo elemento de reforço considerando as cargas definidas
Cálculo da deformação das superfícies de betão armado fendilhadas (estado II)
Verificação de estabilidade não linear geral das barras de compressão em betão armado, por exemplo, de acordo com 5.8.6 EN 1992-1-1
Reforço do betão à tração aplicado entre fendas
Inúmeros anexos nacionais são fornecidos para o cálculo de acordo com EN 1992-1-1:2004 + A1:2014 (EC 2) (ver também EC2 for RFEM)
Opção para considerar influências a longo prazo, tais como a fluência e a retração
Cálculo não linear das tensões no reforço de aço e no betão
Cálculo não linear da largura de fendas
Flexibilidade devido às opções de configuração detalhadas para as bases do cálculo e a extensão do cálculo
Saída de resultados gráfica integrada no RFEM, por exemplo, deformação e flecha da laje plana
Saída de resultados numéricos claramente organizados em tabelas e com a opção de serem representados graficamente na estrutura
Integração completa da saída de dados no relatório de impressão do RFEM
Após o dimensionamento, os resultados do cálculo não linear são listados em tabelas de resultados organizadas de forma clara. Além disso, o módulo apresenta todos os valores intermédios. A representação gráfica da relação dos dimensionamentos, deformações, tensões do betão e do reforço de aço, largura de fendas, profundidade de fendas e espaçamento de fendas no RFEM permitem identificar de forma rápida as secções críticas ou fendilhadas.
As mensagens de erro ou as observações relativas ao cálculo ajudam o utilizador a encontrar os problemas de dimensionamento. Como os resultados de dimensionamento são exibidos por superfície ou por ponto incluindo todos os resultados intermédios, pode reevocar todos os detalhes do cálculo.
Ao exportar as tabelas de entrada e de saída para o MS Excel, os dados do modelo tornam-se disponíveis para posterior utilização noutros programas. Devido à integração completa dos dados de saída no relatório de impressão do RFEM, está assegurada uma análise estrutural documentada para efeitos de verificação.
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.
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.