No módulo Dimensionamento de madeira para o RFEM, pode dimensionar barras e superfícies de acordo com o Eurocódigo 5, SIA 265 (norma suíça), CSA O86 (norma canadiana) ou ANSI/AWC NDS (norma americana), por exemplo, madeira laminada cruzada, madeira laminada colada, madeira macia, materiais à base de madeira etc.
No RFEM 6, é possível definir soldaduras de linha entre superfícies e calcular as tensões de soldadura com a ajuda do módulo Análise tensão-deformação.
Pode selecionar um dos seguintes tipos de ligação:
Ligação de topo
Ligação de canto
Ligação com sobreposição
Ligação em T
Dependendo do tipo de ligação selecionado, podem ser selecionados os seguintes tipos de soldadura:
Em comparação com o módulo adicional RF-/STEEL (RFEM 5/RSTAB 8), foram adicionadas as seguintes novas funções ao módulo Análise tensão-deformação para o RFEM 6/RSTAB 9:
Tratamento de barras, superfícies, sólidos, cordões de soldadura (ligações soldadas em linha entre duas ou três superfícies com posterior dimensionamento de tensões)
Saída de tensões, relações de tensões, intervalos de tensões e deformações
Tensão limite dependente do material atribuído ou de uma entrada definida pelo utilizador
Especificação individual dos resultados a serem calculados através de tipos de configuração livremente atribuíveis
Detalhes de resultados não modais com representação da fórmula preparada e apresentação adicional de resultados ao nível da secção das barras
Quando tiver concluído o dimensionamento, o programa fornece resultados claros. As tensões e relações de cálculo máximas são apresentadas ordenadas por secções, barras/superfícies, sólidos, conjuntos de barras, posições x etc. Além dos resultados nas tabelas, o módulo apresenta sempre o gráfico correspondente da secção, incluindo pontos de tensão, o diagrama de tensões e os valores. Pode relacionar o fator de utilização com qualquer tipo de tensão. A posição atual é indicada no modelo estrutural do RFEM/RSTAB.
Além da avaliação de resultados em tabelas, o programa oferece ainda mais. Pode optar pelo controlo gráfico das tensões e relações de cálculo no modelo do RFEM/RSTAB. As cores e os valores atribuídos no painel podem ser ajustados pelo utilizador.
A representação dos diagramas de resultados na barra ou no conjunto de barras garantem-lhe uma avaliação objetiva. Para cada posição de dimensionamento, pode controlar as propriedades de secção e os componentes de tensão relevantes de todos os pontos de tensão. No final, tem a possibilidade de imprimir o respetivo gráfico de tensões com todos os detalhes.
Para superfícies de madeira com o tipo de espessura "Constante", é considerado o fator de fissura kcr e, portanto, a influência negativa das fissuras na resistência ao corte.
Como provavelmente já devem saber, as verificações das barras selecionadas são realizadas tendo em consideração o tempo de queima definido. Todos os fatores de redução e coeficientes são armazenados em conformidade no programa e são considerados para a determinação da capacidade de carga. Isso poupa-lhe muito trabalho.
Os comprimentos efetivos para o dimensionamento de barras equivalentes são retirados diretamente das entradas de resistência. Não é necessário introduzi-los novamente.
Após a conclusão do dimensionamento, o programa apresenta as verificações da resistência ao fogo de forma clara e com todos os detalhes dos resultados. Isto permite-lhe seguir os resultados de forma completamente transparente. Os resultados também contêm todos os parâmetros necessários para que seja possível determinar a temperatura do componente na hora dos cálculos.
A par de todas estas funções, o programa permite integrar todas as tabelas e gráficos de resultados, incluindo os resultados dos estados limite último e de utilização, como parte dos resultados do dimensionamento de aço no relatório de impressão global do RFEM/RSTAB.
No RFEM e no RSTAB, pode dimensionar barras com o tipo de material "Madeira laminada folheada". Para isso, estão disponíveis os seguintes fabricantes:
Pollmeier (Baubuche)
Metsä (Kerto LVL)
STEICO
Stora Enso
Na configuração do estado limite último, pode considerar coeficientes de resistência para aumentar as resistências. Os coeficientes de redução das resistências são automaticamente considerados independentemente disso. Experimente!
As secções resultantes podem ser avaliadas graficamente para o dimensionamento de superfícies de madeira. Isto pode ser feito no gráfico do RFEM e, por outro lado, na janela do histórico de resultados. As secções podem ser colocadas em qualquer ponto para os resultados do dimensionamento serem avaliados em detalhe.
Dimensionamento para tração, compressão, flexão, corte, torção e esforços internos combinados
Consideração de um entalhe
Verificação da compressão perpendicular às fibras nos apoios de extremidade e intermédios com (EC 5) e sem elementos de armadura (parafusos totalmente roscados)
Redução opcional da força de corte no apoio
Dimensionamento de barras curvadas e de secção variável
Consideração de resistências mais altas para componentes semelhantes que estão muito próximos (fator ksys de acordo com EN 1995‑1‑1, 6.6(1)-(3))
Opção para aumentar a resistência ao corte para madeira macia segundo a DIN EN 1995-1-1:NA NDP, 6.1.7(2)
Verificações de estabilidade à encurvadura por flexão, encurvadura por torção e encurvadura por flexão-torção sob compressão
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
Determinação de comprimentos de barra equivalente para barras de secção variável
Consideração da posição dos reforços para derrubamento
Verificações de encurvadura por flexão-torção para componentes com carga de momento
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 para a consideração da distribuição de momentos ou 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).
As opções em termos de dimensionamento de madeira são diversas. Pode considerar ângulos de corte, tensões de tracção transversais e raios de curvatura dependentes do volume para barras de secção variável e curvadas. Para dimensionar a área do corte das fibras, a resistência é ajustada em conformidade no caso de tração ou pressão de flexão. Para permitir também a análise de estabilidade com o método da barra equivalente, a altura para determinar os comprimentos de encurvadura efetivo e de encurvadura por flexão-torção é definida a uma distância de 0,65 × h em relação ao ponto de dimensionamento real.
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.
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.
Em comparação com o módulo adicional RF-/TIMBER Pro (RFEM 5/RSTAB 8), foram adicionadas as seguintes novas funções ao módulo Dimensionamento de madeira para o RFEM 6/RSTAB 9:
Além do Eurocódigo 5, estão integradas outras normas internacionais (SIA 265, ANSI/AWC NDS, CSA O86, GB 50005)
Verificação de compressão perpendicular à direção da fibra (pressão de apoio)
Implementação do solucionador de valores próprios para determinar o momento crítico para a encurvadura por flexão-torção (apenas EC 5)
Definição de diferentes comprimentos efetivos para dimensionamentos de resistência ao fogo e à temperatura normal
Avaliação de tensões através de tensões unitárias (MEF)
Verificações de estabilidade otimizadas para barras de secção variável
Unificação de materiais para todos os anexos nacionais (apenas uma norma "EN" está agora disponível na biblioteca de materiais para uma melhor visão geral)
Representação de enfraquecimentos da secção diretamente na representação
Saída das fórmulas de verificação utilizadas (incluindo uma referência à equação utilizada da norma)
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
Aqui tem livre escolha. O dimensionamento de pressão de apoio pode ser realizado em qualquer ponto para o carregamento nas direções y e z de uma secção. O utilizador é livre de distinguir entre os apoios interiores e exteriores. Pode ser definido pelo utilizador um fator kc,90 para a pressão perpendicular à fibra (por exemplo, 1,75 para madeira laminada colada). Se permitido, o comprimento do apoio é aumentado automaticamente de acordo com as especificações padrão. Isto permite um dimensionamento mais eficiente com o mínimo de esforço.
O RFEM/RSTAB oferece também várias funções para o caso de um incêndio. O programa permite uma geração automática de combinações de cargas e resultados para situações de dimensionamento acidental de incêndio. As barras a serem dimensionadas com os respetivos esforços internos são importados diretamente do RFEM/RSTAB. Além disso, é armazenada toda a informação sobre o material e a secção. Não 'precisa fazer mais nada.
Ao atribuir um dimensionamento da resistência ao fogo às barras e superfícies a serem verificadas, apenas define os parâmetros relevantes para o dimensionamento da resistência ao fogo. Além disso, também é possível efetuar outras configurações detalhadas, tais como a definição da exposição ao fogo de um lado para todos os lados.
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.
Sabia que? Nos apoios de cálculo, é possível definir parafusos totalmente roscados como elementos de reforço para compressão transversal na verificação "Compressão perpendicular à direção das fibras". Neste caso, os parafusos são submetidos a uma análise pushover e de encurvadura.
Além disso, a resistência à compressão transversal é verificada no plano da ponta do parafuso. O ângulo de dispersão da carga pode ser considerado linearmente abaixo de 45° ou não linearmente (de acordo com Bejtka I., Verstärkung von Bauteilen aus Holz mit Vollgewindeschrauben, Universität Karlsruhe (TH), 2005).
Utilize as reduções de secções de barra para considerar os entalhes de início, interno ou final de uma viga. Assim, a redução da viga é considerada no cálculo da capacidade de carga. No entanto, isso não se aplica à rigidez.
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.
Em comparação com o módulo adicional RF-FORM-FINDING (RFEM 5), foram adicionadas as seguintes novas funções ao módulo Form-finding 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)
Utilizou o solucionador de valores próprios do módulo para determinar o fator de carga crítica dentro da análise de estabilidade? Se assim for, pode apresentar a forma própria determinante do objeto a ser dimensionado como resultado. O solucionador de valores próprios está disponível aqui para verificações da encurvadura por flexão-torção, dependendo da norma de dimensionamento utilizada.
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.
O software da Dlubal simplesmente torna tudo um pouco mais fácil. As verificações realizadas da norma de dimensionamento são apresentadas de forma clara. Para cada verificação, é determinado um critério de dimensionamento. Além disso, o programa fornece os detalhes de dimensionamento exibidos de forma estruturada, incluindo os valores iniciais, os resultados intermédios e os resultados finais. 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.
O que acontece se estiver a barlavento? Os contraventamentos de flexão-torção na parte superior não são aplicados para reduzir os comprimentos efetivos e os comprimentos de encurvadura por flexão-torção.
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.
Geralmente, não existe um dimensionamento de resistência ao fogo para os apoios laterais de uma estrutura. Gostaria de tratar isso de forma diferente no seu projeto? Para ter isto em consideração no cálculo, é possível definir outros comprimentos de barra equivalentes para a situação de incêndio.