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.
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.
Grande variedade de perfis disponíveis, tais como perfis em I laminados, perfis em U, perfis em T, cantoneiras, perfis ocos retangulares e redondos, varões, perfis de cantoneiras assim como perfis em I e em T parametrizados simétricos e assimétricos, secções compostas (a adequação para o método de verificação depende da norma selecionada)
Verificações possíveis para secções RSECTION gerais (dependendo dos formatos de verificação disponíveis na respetiva norma), por exemplo, verificação de tensões equivalentes
Dimensionamento de barras de secção variável (método de verificação dependente da norma)
Opção de ajuste dos coeficientes de verificação essenciais e dos parâmetros padrão
Flexibilidade devido às opções de configuração detalhadas para as bases do cálculo e a extensão do cálculo
Saída de resultados rápida e clara para uma vista geral imediata da distribuição das verificações após o dimensionamento
Saída detalhada dos resultados do dimensionamento e das fórmulas essenciais (caminho de resultados compreensível e verificável)
Saída de resultados numéricos claramente organizados em tabelas e com a opção de serem representados graficamente na estrutura
Integração da saída de resultados no relatório de impressão do RFEM/RSTAB
Dimensionamento para tração, compressão, flexão, corte, torção e esforços internos combinados
Possibilidade de verificação à tração tendo em consideração uma área de secção transversal reduzida (por exemplo, enfraquecimento do furo)
Classificação automática das secções para verificação da encurvadura local
Esforços internos do cálculo da torção com empenamento (7 graus de liberdade) considerados através da verificação de tensões equivalentes (de momento, ainda não está disponível para a norma de dimensionamento ADM 2020).
Dimensionamento de secções de classe 4 com propriedades de secção efetiva de acordo com a EN 1999-1-1 (as secções RSECTION requerem licenças para o RSECTION e Secções efetivas)
Possibilidade de verificação de encurvadura por corte com consideração de reforços transversais
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)
O programa de cálculo estrutural da Dlubal poupa-lhe muito trabalho. Os parâmetros de entrada relevantes para a norma selecionada são sugeridos pelo programa de acordo com as regras. Além disso, pode introduzir os espectros de resposta manualmente.
Os casos de carga do tipo Análise de espectro de resposta definem a direção na qual os espectros de resposta atuam e quais os valores próprios da estrutura que são relevantes para a análise. Na configuração da análise espectral, pode definir detalhes para as regras de combinação, se aplicável, amortecimento e aceleração periódica nula (ZPA).
Sabia que? Para cada valor próprio relevante e cada direção de excitação são geradas separadamente cargas estáticas equivalentes. Estas cargas são guardadas num caso de carga do tipo Análise de espectro de resposta e o RFEM/RSTAB efetua uma análise estática linear.
Os casos de carga do tipo Análise de espectro de resposta contêm as cargas equivalentes geradas. Primeiro, as respostas modais têm de ser sobrepostas com a regra SRSS ou a regra CQC. Neste caso, pode utilizar os 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%.
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.
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.
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 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.
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)
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)
Em comparação com o módulo adicional RF-/DYNAM Pro - Equivalent Loads (RFEM 5/RSTAB 8), foram adicionadas as seguintes novas funções ao módulo Análise de espectro de resposta para o RFEM 6/RSTAB 9:
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
Os resultados são armazenados de forma centralizada num caso de carga com níveis subjacentes para garantir a clareza
Os efeitos de torção acidentais podem ser considerados automaticamente
Combinações automáticas das cargas sísmicas com os outros casos de carga para utilização numa situação de dimensionamento acidental
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
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)
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.
No RFEM 6, é possível definir soldaduras de linha entre superfícies e utilizar o módulo Análise tensão-deformação para calcular as tensões do cordão de soldadura.
Estão disponíveis as seguintes opções:
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:
Cálculo de flechas e comparação com valores limite normativos ou ajustados manualmente
Consideração de contra-flechas no cálculo das flechas
Possibilidade de diferentes valores limite dependendo do tipo de situação de dimensionamento
Ajuste manual de comprimentos de referência e segmentação por direção
Cálculo de flechas relacionadas com a estrutura inicial ou com a estrutura deformada
Verificações mais detalhadas dependendo da norma de dimensionamento selecionada (por exemplo, verificação de vibrações de acordo com a EN 1999-1-1, 7.2.3)
Saída de resultados gráfica integrada no RFEM/RSTAB, por exemplo, utilização de valor limite, deformação ou flecha
Integração completa dos resultados no relatório de impressão do RFEM/RSTAB
O programa poupa-lhe muito trabalho. Por exemplo, as combinações de cargas ou de resultados necessárias para o estado limite de utilização são geradas e calculadas no RFEM/RSTAB. Pode selecionar estas situações de dimensionamento no módulo Dimensionamento de alumínio para a verificação da flecha. Dependendo da contraflecha introduzida e do sistema de referência selecionado, o programa determina os valores da deformação calculada em cada ponto da barra. Estes são depois comparados com os valores limite.
Pode definir o valor limite a ser observado para a deformação de cada componente individualmente na configuração do estado limite de utilização. O valor limite permitido é a deformação máxima em função do comprimento de referência. Ao definir os apoios de cálculo, é possível segmentar os componentes. Desta forma, é possível determinar automaticamente o comprimento de referência correspondente para cada direção de dimensionamento.
E ainda não é tudo. Com base na posição dos apoios de cálculo atribuídos, o programa permite distinguir automaticamente entre vigas e vigas em consola. Desta forma, o valor limite é determinado em conformidade.
As verificações do estado limite de utilização podem ser encontradas nas tabelas de resultados do módulo Dimensionamento de alumínio. Aí já estão totalmente integradas. Tem a possibilidade de obter os resultados do dimensionamento em todos os pontos da barra dimensionada com todos os detalhes. Também pode utilizar gráficos com os resultados das relações de dimensionamento.
Se necessário, pode incluir os gráficos e as tabelas de resultados como parte dos resultados do dimensionamento de alumínio no relatório de impressão global do RFEM/RSTAB. O RFEM/RSTAB também permite exibir e documentar os valores de deformação da estrutura global, independentemente do módulo.