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.
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)
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
Para a análise de estabilidade, utilizou-se um solucionador de valores próprios interno para determinar o fator de carga crítica? Neste caso, é possível exibir como resultado a forma do modo determinante do objeto a ser dimensionado.
O módulo Dimensionamento de alumínio oferece-lhe várias opções. Aqui também é possível verificar secções gerais que não estão predefinidas na biblioteca de secções. Por exemplo, crie uma secção no programa RSECTION e depois importe-a para o RFEM/RSTAB. Dependendo da norma de dimensionamento utilizada, pode optar entre vários formatos de verificação. Isso inclui, por exemplo, a verificação da tensão equivalente.
Se tiver uma licença para o RSECTION e o Secções efetivas, também pode realizar as verificações tendo em consideração as propriedades da secção efetiva de acordo com a EN 1999-1-1.
Os seguintes fabricantes de madeira laminada cruzada estão atualmente disponíveis na biblioteca de composições:
Binderholz (EUA)
KLH (EUA, CAN)
Kalesnikoff (EUA, CAN)
Nordic Structures (EUA, CAN)
Mercer Mass Timber
SmartLam
Sterling Structural
Composições listadas na edição 32 da Lignatec "Madeira laminada cruzada de origem suíça"
Ao carregar uma composição da biblioteca de composições, todos os parâmetros relevantes são adotados automaticamente. Estamos continuamente a ampliar esta base dados para si.
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.
No RFEM, está implementada uma biblioteca para superfícies de madeira laminada cruzada a partir da qual pode carregar composições dos fabricantes (por exemplo, Binderholz, KLH, Piveteaubois, Södra, Züblin Timber, Schilliger, Stora Enso). Além das espessuras das camadas e dos materiais, também é fornecida informação sobre as reduções de rigidez e a colagem dos lados estreitos.
Verificações de estabilidade à encurvadura por flexão, encurvadura por torção e encurvadura por flexão-torção sob compressão
Verificações de encurvadura por flexão-torção para componentes com carga de momento
Importação dos comprimentos efetivos do cálculo através do módulo Estabilidade da estrutura
Entrada gráfica e controlo de apoios de nós e comprimentos efetivos definidos para a verificação de estabilidade
Dependendo da norma, pode escolher entre a entrada definida pelo utilizador de Mcr, o método analítico da norma e a utilização do solucionador de valores próprios interno
Consideração do painel de corte e restrição de rotação ao utilizar o solucionador de valores próprios
Representação gráfica da forma própria se o solucionador de valores próprios foi utilizado
Verificações de estabilidade para componentes sob carga de compressão e flexão combinadas, dependendo da norma de dimensionamento
Cálculo compreensível de todos os coeficientes necessários, tais como fatores de interação
Consideração alternativa de todos os efeitos para a verificação de estabilidade ao determinar os esforços internos no RFEM/RSTAB (análise de segunda ordem, imperfeições, redução da rigidez, se necessário, em combinação com o módulo Torção com empenamento (7 GDL)
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-/ALUMINUM (RFEM 5/RSTAB 8), foram adicionadas as seguintes novas funções ao módulo Dimensionamento de alumínio para o RFEM 6/RSTAB 9:
Além do Eurocódigo 9, está integrada a norma dos EUA ADM 2020
Consideração do efeito de estabilização de madres e chapas através de restrições de rotação e painéis de corte
Representação gráfica dos resultados na secção bruta
Saída das fórmulas de verificação utilizadas (incluindo uma referência à equação utilizada da norma)
O módulo Torção com empenamento (7 GDL) permite-lhe calcular estruturas de barras no RFEM e no RSTAB tendo em consideração o empenamento da secção. Todos os esforços internos (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω) determinados desta forma podem ser considerados na verificação da tensão equivalente do dimensionamento de aço. Tenha em conta: Esta função ainda não está disponível para as normas de dimensionamento ADM 2020.
Sabe exatamente como é que o form-finding é realizado? Em primeiro lugar, o processo de determinação da forma dos casos de carga com a categoria de casos de carga "Pré-esforço" desloca a geometria da malha inicial para uma posição de equilíbrio ideal através de ciclos de cálculo iterativos. Para esta tarefa, o programa utiliza o método da Updated Reference Strategy (URS) do Prof. Bletzinger e do Prof. Ramm. Esta tecnologia é caracterizada por formas de equilíbrio que, após o cálculo, cumprem quase exatamente as condições de fronteira de determinação da forma inicialmente especificadas (flecha, força e pré-esforço).
Além da descrição pura das forças ou flechas esperadas nos elementos a serem formados, a abordagem integral do URS também permite uma consideração de forças regulares. No processo global, isso permite, por exemplo, uma descrição do peso próprio ou uma pressão pneumática por meio de cargas de elemento correspondentes.
Todas estas opções dão ao núcleo de cálculo o potencial para calcular formas anticlásticas e sinclásticas que estejam em equilíbrio de forças para geometrias planas ou de rotação simétrica. Para poder implementar individualmente ou conjuntamente os dois tipos de forma realista num ambiente, o cálculo oferece duas opções para descrever os vetores de força de determinação da forma:
Método de tração – descrição dos vetores de força de determinação da forma no espaço para geometrias planas
Método de projeção – descrição dos vetores de força de determinação da forma num plano de projeção com fixação da posição horizontal para geometrias cónicas
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.
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.
Em comparação com o módulo adicional RF-FORM-FINDING (RFEM 5), o módulo Form-finding inclui as seguintes novas funções para o RFEM 6:
Especificação de todas as condições de fronteira de carga da determinação da forma num caso de carga
Armazenamento dos resultados de form-finding como estado inicial para posterior análise do modelo
Atribuição automática do estado inicial de form-finding através de assistentes de combinação para todas as situações de carga de uma situação de dimensionamento
Condições de fronteira de geometria da determinação da forma adicionais para barras (comprimento sem tensão, flecha vertical máxima, flecha vertical de ponto baixo)
Condições de fronteira de carga da determinação da forma adicionais para barras (força máxima na barra, força mínima na barra, componentes de tração horizontal, tração na extremidade i, tração na extremidade j, tração mínima na extremidade i, tração mínima na extremidade j)
Tipo de material "Tecido" e "Folha" na biblioteca de materiais
Form-finding paralelos num modelo
Simulação de estados de form-finding sequenciais em conexão com o módulo Análise das fases de construção (CSA)
Ao efetuar a ligação de componentes tracionados com ligações a parafuso, é sabido com certeza que tem de ter em consideração o enfraquecimento da secção devido aos orifícios dos parafusos. Os programas de cálculo estrutural também têm uma solução para isso. No módulo Dimensionamento de alumínio, pode introduzir uma redução local da secção de barra. Introduzir a redução da secção como um valor absoluto ou como percentagem da área total.
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.
Com o tipo de carga Formação de poças, pode considerar a ação da chuva em superfícies com múltiplas curvaturas tendo em consideração os deslocamentos de acordo com a análise de grandes deformações.
Este processo numérico de chuva analisa a geometria da superfície atribuída e determina quais os componentes da chuva que escoam e quais são os que se acumulam em poças (bolsas de água) na superfície. O tamanho da poça resulta numa carga vertical correspondente para a análise estrutural.
Por exemplo, esta função pode ser utilizada para a análise de geometrias de coberturas de membrana aproximadamente horizontais sujeitas a cargas de chuva.
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.
O seu dimensionamento foi bem-sucedido? Muito bem, agora vem a parte descontraída. Isto porque o programa lhe apresenta as verificações realizadas em tabelas. Tem assim a possibilidade de apresentar todos os resultados em detalhe. Com a ajuda das fórmulas de verificação apresentadas de forma clara, irá compreender os resultados sem problemas. Não existe efeito do tipo caixa negra com o software da Dlubal.
As verificações são realizadas em todos os pontos relevantes das barras e apresentadas graficamente como um diagrama de resultados. Encontrará gráficos mais detalhados na saída de resultados. Isto inclui, por exemplo, um diagrama de tensões na secção ou a forma própria determinante.
Todos os dados de entrada e resultados estão incluídos no relatório de impressão do RFEM/RSTAB. Pode selecionar especificamente o conteúdo do relatório e a extensão dos dados de saída para as verificações individuais.
O processo de determinação da forma gera um modelo estrutural com forças ativas no "caso de carga de pré-esforço". Este caso de carga mostra o deslocamento a partir da posição de entrada inicial para a geometria determinada nos resultados da deformação. Nos resultados baseados na força ou tensão (esforços internos da barra e da superfície, tensões de volume, pressões do gás etc.), é definido o estado para a manutenção da forma encontrada. Para a análise da geometria da forma, o programa oferece um gráfico de linhas de contorno bidimensional com saída da altura absoluta e um gráfico de inclinação para a visualização da situação de declive.
Agora, vamos ao cálculo e à análise estática do modelo global. Para isso, o programa transfere a geometria encontrada, incluindo as expansões elemento a elemento, para um estado inicial universalmente aplicável. Agora, pode utilizá-la nos casos de carga e nas combinações de carga.
Os resultados de tensões e deformações por superfície podem ser apresentados na tabela de resultados de superfície de acordo com a camada de espessura.
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.
O fator de relevância modal (MRF) pode ajudá-lo a avaliar até que ponto os elementos estruturais estão envolvidos numa forma própria. O cálculo é baseado na energia de deformação elástica relativa de cada componente estrutural.
Com o MRF, é possível distinguir entre formas próprias locais e globais. Se diversas barras apresentarem um MRF significativo (por exemplo, > 20%), é muito provável que exista uma instabilidade em toda a estrutura ou em parte da mesma. No entanto, se a soma de todos os MRF for de aproximadamente 100% para uma forma própria, é de esperar um problema de estabilidade local (por exemplo, encurvadura de uma barra individual).
Além disso, o MRF pode ser utilizado para determinar cargas críticas e comprimentos efetivos de determinados componentes estruturais (por exemplo, para a análise de estabilidade). As formas próprias para as quais uma determinada barra apresente valores de MRF pequenos (por exemplo, < 20%) podem ser negligenciadas neste contexto.
O MRF é exibido como forma própria na tabela de resultados em Análise de estabilidade --> Resultados por barra → Comprimento efetivo e Cargas críticas.
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.
No módulo de dimensionamento de alumínio existem verificações para tabelas transparentes. Também é possível exibir graficamente o desenvolvimento das relações de dimensionamento. Estão disponíveis várias opções de filtro na tabela e na saída gráfica. Desta forma, o programa pode exibir os dimensionamentos desejados por estado limite ou tipo de dimensionamento.