Se introduzir um caso de carga ou uma combinação de cargas no programa, o cálculo de estabilidade é ativado. Pode definir outro caso de carga, por exemplo, para considerar um pré-esforço inicial.
De seguida, é necessário especificar se a análise deve ser linear ou não linear. Dependendo do caso de aplicação, pode escolher um método de cálculo direto, por exemplo, o método de Lanczos ou o método de iteração ICG. As barras que não estão integradas em superfícies, por norma, são representadas como elementos de barras com dois nós de EF. Com tais elementos, o programa não consegue considerar a encurvadura local de uma barra individual, Por isso, existe a possibilidade de dividir automaticamente este tipo de barras.
Para a determinação de valores próprios, pode selecionar dois métodos:
Métodos diretos
Os métodos diretos (Lanczos [RFEM], raízes de polinómios característicos [RFEM], método de iteração de subespaço [RFEM/RSTAB], iteração inversa deslocada [RSTAB]) são adequados para modelos de pequena e média dimensão. Utilize estes métodos de resolução rápida apenas se o seu computador tiver uma grande capacidade de memória RAM.
Método de iteração ICG (Incomplete Conjugate Gradient [RFEM])
Em contrapartida, este método requer apenas uma pequena quantidade de memória. Os valores próprios são determinados sucessivamente. Este método deve ser utilizado para o cálculo de grandes estruturas com poucos valores próprios.
Com o módulo Estabilidade da estrutura, também pode realizar uma análise de estabilidade não linear com o método incremental. Esta análise fornece resultados próximos da realidade, mesmo para estruturas não lineares. O fator de carga crítica é determinado através do aumento sucessivo de cargas do caso de carga subjacente, até ser atingida a instabilidade. Durante o aumento de carga, são consideras não linearidades, tais como barras que falham, apoios e fundações, assim como não linearidades de materiais. Após o incremento de carga, pode realizar opcionalmente uma análise de estabilidade linear no último estado estável para determinar o modo de estabilidade.
O programa apresenta os fatores de carga críticos como primeiros resultados. Em seguida, pode realizar uma avaliação do risco de estabilidade. Para o caso de a estrutura conter barras, os comprimentos de encurvadura e de cargas de encurvadura críticas são também representados em tabelas.
Pode utilizar outras janelas de resultados para verificar as formas próprias padronizadas classificadas por nós, barras e superfícies. A saída gráfica de valores próprios permite uma avaliação do comportamento de encurvadura ou encurvadura local. Isso facilita a introdução de contramedidas.
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
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.
Definição simples das fases de construção no modelo RFEM, inclusive visualização
Adicionar, remover, modificar e reativar elementos de barra, superfície e sólidos e respetivas propriedades (por exemplo, articulações de barra e de linha, graus de liberdade para apoios etc.)
Combinações automáticas e manuais com combinações de cargas nas fases de construção individuais (por exemplo, para considerar cargas de montagem, gruas de montagem etc.)
Consideração de efeitos não lineares, tais como rotura de tirante ou apoios não lineares
Criou a estrutura completa no RFEM? Muito bem, agora pode atribuir os componentes individuais e os casos de carga às correspondentes fases de construção. Para cada fase, pode modificar as definições de articulações de barras e condições de apoio em nós, por exemplo.
Desta maneira, pode modelar alterações do sistema, como ocorrem, por exemplo, em sucessivos rejuntamentos de vigas de pontes ou assentamento de pilares. Em seguida, atribua os casos de carga criados no RFEM às fases de construção como cargas permanentes ou não permanentes.
Sabia que? A combinação permite sobrepor cargas permanentes e não permanentes em combinações de cargas. Desta maneira, pode determinar os esforços internos máximos de diferentes posições da grua ou de cargas de montagem temporárias disponíveis apenas numa fase de construção.
Quando existem diferenças geométricas que se geram entre o sistema ideal e o sistema deformado devido à fase de construção anterior, estas são compensadas internamente. A seguinte fase de construção tem como base o sistema tensionado da fase de construção anterior. Este cálculo é realizado de forma não linear.
O cálculo foi bem-sucedido? Agora já pode visualizar os resultados das fases de construção individuais em gráficos e tabelas no RFEM. Além disso, o RFEM permite considerar fases de construção nas combinações e incluí-las nos dimensionamentos adicionais.
Ativou o módulo Análise em função do tempo (TDA)? Muito bem, agora podemos adicionar dados de tempo a casos de carga. Após definir o início e o final da carga, é considerada a influência da fluência no final da carga. O programa permite modelar os efeitos de fluência para estruturas de barras e pórticos em betão armado.
Neste caso, o cálculo é realizado de forma não linear de acordo com o modelo reológico (modelo de Kelvin e Maxwel).
O cálculo foi bem-sucedido? Os esforços internos determinados podem agora ser apresentados em tabelas e gráficos e considerados no dimensionamento.
Sabia que? A otimização estrutural nos programas RFEM e RSTAB é uma conclusão da entrada paramétrica. É um processo paralelo ao cálculo efetivo do modelo com todas as suas definições regulares de cálculo e dimensionamento. O módulo parte do princípio de que o seu modelo ou bloco é criado parametricamente e é controlado na sua totalidade por parâmetros de controlo globais do tipo "otimização". Portanto, esses parâmetros de controlo têm um limite inferior e superior e um incremento para delimitar a faixa de otimização. Se pretende encontrar os valores ideais para os parâmetros de controlo, tem de especificar um critério de otimização (por exemplo, peso mínimo) com a seleção de um método de otimização (por exemplo, otimização por enxame de partículas).
A estimativa de custos e emissões de CO2 já pode ser encontrada nas definições de materiais. Pode ativar as duas opções individualmente em cada definição de material. A estimativa é baseada numa unidade de custo unitário ou emissão unitária para barras, superfícies e sólidos. Neste caso, pode selecionar se pretende especificar as unidades por peso, volume ou área.
Existem dois métodos que pode utilizar para o processo de otimização através dos quais pode encontrar os valores de parâmetros ideais de acordo com um critério de peso ou deformação.
O método mais eficiente e com o menor tempo de cálculo é a otimização quase natural por enxame de partículas (PSO). Já ouviu falar ou li sobre isso? Esta tecnologia de inteligência artificial (IA) tem uma forte analogia com o comportamento de bandos de animais em busca de um local de repouso. Em tais enxames, é possível encontrar muitas pessoas (solução de otimização, por exemplo, peso) que gostam de permanecer em um grupo e seguir o movimento do grupo. Vamos 'assumir que cada elemento individual do enxame necessita de parar num local de repouso ideal (cf. a melhor solução, por exemplo, o peso mais baixo). Esta necessidade aumenta à medida que se aproxima do local de repouso. Assim, o comportamento do enxame também é influenciado pelas propriedades do espaço (cf. diagrama de resultados).
Porquê esta incursão pela biologia? A razão é muito simples, o processo PSO prossegue de forma semelhante no RFEM ou no RSTAB. A execução do cálculo inicia com um resultado de otimização a partir de uma atribuição aleatória dos parâmetros a serem otimizados. Determina repetidamente novos resultados de otimização com valores de parâmetros variados, os quais são baseados na experiência das mutações do modelo realizadas anteriormente. O processo continua até que o número especificado de possíveis mutações do modelo seja alcançado.
Como alternativa a este método, o programa também oferece um método de processamento em lote. Este método tenta verificar todas as possíveis mutações do modelo especificando aleatoriamente os valores para os parâmetros de otimização até ser alcançado um número pré-determinado de possíveis mutações do modelo.
Após calcular uma mutação do modelo, ambas as variantes verificam também os respetivos resultados de dimensionamento ativados dos módulos. Além disso, guardam a variante com o correspondente resultado de otimização e atribuição de valores dos parâmetros de otimização se a utilização for < 1.
Os custos totais e as emissões estimados podem ser determinados a partir das respetivas somas dos materiais individuais. As somas dos materiais são compostas pelas somas parciais baseadas no peso, no volume e na área dos elementos de barra, superfície e sólido.
Ambos os métodos de otimização têm algo em comum. No final do processo, apresentam uma lista de mutações de modelo a partir dos dados armazenados. Esta contém os detalhes do resultado da otimização de controlo e a correspondente atribuição de valores dos parâmetros de otimização. Esta lista está organizada por ordem decrescente. Encontrará a melhor solução assumida no topo. Neste caso, o resultado da otimização com a atribuição de valor determinada é o mais próximo do critério de otimização. Todos os resultados do módulo têm uma utilização <1. Além disso, assim que a análise estiver concluída, o programa ajustará automaticamente a atribuição de valor à solução ideal para os parâmetros de otimização na lista de parâmetros global.
Nos diálogos de materiais encontrará os separadores "Cálculo de custos" e "Estimativa de emissões de CO2". Estes apresentam as somas individuais estimadas de barras, superfícies e sólidos atribuídas individualmente por unidade de peso, volume e área. Além disso, estes separadores mostram os custos e as emissões totais de todos os materiais atribuídos. Isto proporciona-lhe uma boa vista geral do seu projeto.
Em comparação com os módulos adicionais RF-/STABILITY (RFEM 5) e RSBUCK (RSTAB 8), foram adicionadas as seguintes novas funções ao módulo Estabilidade da estrutura para o RFEM 6/RSTAB 9:
Ativação como uma propriedade de um caso de carga ou uma combinação de cargas
Ativação automatizada do cálculo de estabilidade através de assistentes de combinação para várias situações de carga numa única etapa
Aumento incremental de carga com critérios de paragem definidos pelo utilizador
Modificação da normalização de formas próprias sem recálculo
Em comparação com o módulo adicional RF-STAGES (RFEM 5), o módulo Análise das fases de construção (CSA) inclui as seguintes novas funções para o RFEM 6:
Consideração das fases de construção ao nível do RFEM
Integração da análise das fases de construção na combinação no RFEM
Elementos estruturais adicionais, tais como articulações de linha, são suportados
Análise de processos de construção alternativos num modelo
Em comparação com o módulo adicional RF-/STEEL Warping Torsion (RFEM 5/RSTAB 8), foram adicionadas as seguintes novas funções ao módulo Torção com empenamento (7 GDL) para o RFEM 6/RSTAB 9:
Integração completa no ambiente do RFEM 6 e do RSTAB 9
O sétimo grau de liberdade é tido em consideração diretamente no cálculo das barras no RFEM/RSTAB em todo o sistema
Já não é necessário definir condições de apoio ou rigidezes de mola para o cálculo no sistema equivalente simplificado
Possibilidade de combinação com outros módulos, por exemplo, para o cálculo de cargas críticas de encurvadura por torção e encurvadura por torção-flexão com análise de estabilidade
Sem restrições para secções de aço de parede fina (também é possível calcular momentos derrubantes ideais para vigas com secções de madeira maciça, por exemplo)
Para cada caso de carga, as deformações podem ser apresentadas no tempo final.
Estes resultados também se encontram documentados no relatório de impressão do RFEM e do RSTAB. Pode selecionar especificamente o conteúdo do relatório e a extensão dos dados de saída para as verificações individuais.
Pode ter a certeza de que os custos são um fator importante no planeamento estrutural de qualquer projeto. E também é essencial cumprir as disposições em matéria de estimativa de emissões. O módulo de duas partes Otimização e custos/estimativa das emissões de CO2 torna mais fácil encontrar o caminho através da floresta de normas e opções. Utiliza a tecnologia de inteligência artificial (IA) de otimização por enxame de partículas (PSO) para encontrar os parâmetros adequados para modelos e blocos parametrizados que garantem a conformidade com os critérios de otimização habituais. Por outro lado, este módulo estima os custos do modelo ou as emissões de CO2 especificando os custos unitários ou as emissões por definição de material para o modelo estrutural. Este módulo é a opção mais segura.
Tem um grande respeito pela marca do tempo? Afinal de contas, acabará sempre por afetar os seus projetos de construção. Com o módulo Análise em função do tempo (TDA), pode considerar no RFEM o comportamento do material dependente do tempo para barras. Os efeitos de longo prazo, tais como fluência, retração e envelhecimento, podem influenciar a distribuição dos esforços internos, dependendo da estrutura. Prepare-se da melhor forma para isso com este módulo.
A pergunta 'Quanto consegue carregar?' geralmente é respondida com 'Sim'. No entanto, é necessário um diagrama de interação tridimensional momento-momento-força axial para a saída gráfica do estado limite último das secções de betão armado. O software de cálculo estrutural da Dlubal oferece-lhe isso mesmo.
Com a visualização adicional da ação de carga, pode facilmente reconhecer ou visualizar se a resistência limite de uma secção de betão armado foi excedida. Uma vez que pode controlar as propriedades do diagrama, pode personalizar a aparência do diagrama My-Mz-N de acordo com as suas necessidades.
Sabia que também é possível representar graficamente os diagramas de interação momento-força axial (dias MN)? Isto permite apresentar a resistência da secção no caso de uma interação entre um momento fletor e uma força axial. Além dos diagramas de interação relacionados com os eixos da secção (diagram My-N e diagrama Mz-N), também pode gerar um vetor de momento individual para criar um diagrama de interação Mres -N. O plano de secção dos diagramas MN pode ser apresentado no diagrama de interação 3D.O programa apresenta os pares de valores correspondentes do estado limite último numa tabela. A tabela está ligada dinamicamente ao diagrama de modo que o ponto limite selecionado também seja apresentado no diagrama.
Deseja determinar a resistência à flexão biaxial de uma secção de betão armado? Para isso, é necessário ativar primeiro um diagrama de interação momento-momento (diagram My-Mz). Este diagrama My-Mz representa um corte horizontal através do diagrama tridimensional para a força axial especificada N. Devido ao acoplamento ao diagrama de interação 3D, também é possível visualizar o plano de corte aí.
Dependendo da força axial N, é possível gerar uma linha de curvatura de momentos para qualquer vetor de momento. O programa também apresenta os pares de valores do diagrama apresentado numa tabela. Além disso, pode ativar a rigidez da secante e a rigidez tangente da secção de betão armado, pertencente ao diagrama de momentos da curvatura, como um diagrama adicional.
O programa de cálculo estrutural oferece uma visão geral clara de todas as verificações realizadas para a norma de dimensionamento. Tem de determinar um critério de dimensionamento para cada verificação. Além da verificação dos estados limite último e de utilização, o programa verifica as regras de dimensionamento da norma. Para cada verificação, são apresentados detalhes de dimensionamento com os valores iniciais, os resultados intermédios e os resultados finais dispostos de forma estruturada. Uma janela de informação nos detalhes de dimensionamento apresenta o processo de cálculo com as fórmulas aplicadas, as fontes padrão e os resultados em detalhe.
As tensões e deformações existentes na secção de betão e na armadura podem ser representadas como uma imagem de tensão 3D ou como um gráfico 2D. Dependendo dos resultados que seleciona na árvore de resultados dos detalhes de dimensionamento, são apresentadas as tensões ou deformações na armadura longitudinal definida sob as ações da carga ou os esforços internos limite.
As propriedades do betão dependentes do tempo, tais como fluência e retração, são muito importantes para o cálculo. Estas podem ser definidas diretamente para o material no programa de cálculo estrutural. Na caixa de diálogo de entrada, o diagrama de tempo da função de fluência ou retração é apresentado graficamente. A modificação da idade do betão aplicada pode facilmente ser selecionada, por exemplo, através de um tratamento de temperatura.
O utilizador determina a deformação para barras e superfícies tendo em consideração a secção de betão armado fendilhada (estado II) ou não fendilhada (estado I). Ao determinar a rigidez, pode considerar o reforço à tração entre as fendas, designado de 'rigidez à tração' de acordo com a norma de dimensionamento utilizada.