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 é efetuado sucessivamente para cada intervalo de carga. As deformações permanentes (plásticas) de intervalos de carga anteriores são consideradas no cálculo dos seguintes intervalos de carga. Desta maneira, é também possível efetuar um cálculo com alívio da estrutura.
As cargas dos intervalos individuais são adicionadas (dependendo dos sinais) ao longo do processo de cálculo. O método de análise pode ser selecionado livremente (estático linear, segunda ordem, grande deformação e análise pós-crítica). Além disso, é possível um controlo global da configuração através do módulo adicional.
Definição simples das fases de construção no modelo RFEM/RSTAB, inclusive visualização
Adicionar, remover e modificar propriedades de barras, superfícies e sólidos (tais como articulações de extremidades de barras, excentricidades de superfícies, graus de liberdade para apoios etc.)
Sobreposição opcional das fases de construção com cargas temporárias adicionais, por exemplo, para consideração de cargas de montagem, gruas de montagem etc.
Consideração de efeitos não lineares, tais como rotura de tirante, fundações elásticas ou apoios não lineares
Representação de resultados numéricos e gráficos para fases de construção individuais ou como envolvente (máx./mín.) de todas as fases de construção
Relatório de impressão detalhado com documentação de todos os dados de estrutura e carregamento em cada fase de construção
O cálculo dos coeficientes da fundação é efetuado segundo um método iterativo não linear. O programa determina para cada elemento individual os coeficientes da fundação. Estes estão em dependência da deformação.
As superfícies nas quais a carga se move são selecionadas graficamente no modelo do RFEM. É possível definir numa superfície várias cargas de movimento simultaneamente.
A 'faixa' é definida através de conjuntos de linhas. Estas podem ser selecionadas graficamente no modelo. O intervalo entre as cargas móveis é também especificado. No RF-MOVE Surfaces, podem ser introduzidos vários tipos de cargas, como cargas singulares, em linha, retangulares, circulares, assim como diferentes cargas de eixo. Estas podem ser aplicadas em direções locais ou globais.
As diferentes cargas são resumidas em modelos de cargas. Os modelos de cargas são atribuídos aos conjuntos de linhas e, com base nessa informação, são gerados casos de carga individuais.
A análise de deformação com o RF-CONCRETE Deflect pode ser ativada no módulo adicional RF-CONCRETE Surfaces nas definições para a verificação analítica do estado limite de utilização, A consideração de efeitos de longa duração (fluência e retração) e a resistência à tração entre as fendas do betão também podem ser controladas na caixa de diálogo mencionada acima. O coeficiente de fluência e a deformação de retração são calculados com base nos parâmetros de entrada especificados ou definidos individualmente.
O valor das deformações limite a ser observado pode ser definido individualmente para cada superfície ou para todo o grupo de superfícies. O valor limite admissível é definido pela deformação máxima. Além disso, tem de decidir adicionalmente se pretende utilizar o sistema deformado ou não deformado para a verificação.
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
Posteriormente ao dimensionamento, o RF-CONCRETE regista a armadura necessária e os resultados da verificação ao estado limite de utilização em tabelas organizadas. Além disso, todos os valores intermédios são apresentados de forma clara.
Os resultados do RF-CONCRETE Members podem ser exibidos como diagramas de resultados sobre a respetiva barra. Os conceitos de armadura para a armadura longitudinal e transversal, incluindo os esboços, são documentados apropriadamente. É possível editar a armadura proposta e ajustar, por exemplo, o número de varões de armadura e a ancoragem. As alterações serão atualizadas de forma automática. A secção de betão com armadura pode ser representada e visualizada em 3D. Desta maneira, obtém-se uma possibilidade de documentação otimizada para a criação de planos de armadura inclusive listas de aços.
Os resultados do RF-CONCRETE Surfaces podem ser apresentados graficamente como isolinhas, isosuperfícies ou valores numéricos. Os resultados da janela para a armadura longitudinal podem ser classificados pela armadura necessária, armadura adicional necessária, armadura base existente ou armadura adicional existente, bem como pela armadura total existente. As isolinhas para a armadura longitudinal podem ser exportadas como um ficheiro DXF e reutilizadas nos programas CAD, onde formam a base para os desenhos da armadura.
Para facilitar a entrada de dados, as superfícies, barras, conjuntos de barras, materiais, espessura da superfície e as secções definidas no RFEM estão já predefinidas. Em muitos pontos do programa, pode ser utilizada a função [Selecionar] para a seleção gráfica dos elementos. Além disso, o utilizador tem acesso à biblioteca global de materiais e à biblioteca de secções. Os casos de carga, os grupos de carga e as combinações de carga podem ser combinados em diferentes casos de dimensionamento, dependendo dos objetivos. Finalmente, introduz todas as definições da armadura geométricas e específicas da norma para o dimensionamento do betão armado numa janela segmentada. A entrada de dados geométricos é diferente nos dois módulos RF-CONCRETE.
No módulo adicional RF-CONCRETE Members , por exemplo, isso inclui, por exemplo, especificações para a redução dos varões de armadura, número de camadas, capacidade de corte de estribos e tipo de ancoragem. Quando realiza a verificação da proteção contra o fogo para as barras de betão armado, tem de definir a classe de resistência ao fogo, as propriedades do material especificas do fogo, bem como os lados das secções expostos ao fogo.
No módulo adicional RF-CONCRETE Surfaces , é necessário especificar, por exemplo, o recobrimento de betão, a direção da armadura, a armadura mínima e máxima, a armadura básica a ser aplicada ou a armadura longitudinal existente, bem como como diâmetro do varão.
As superfícies ou as barras podem ser resumidas em "grupos de armaduras" especiais, cada um definido por diferentes parâmetros de dimensionamento. Desta forma, é possível, por exemplo, calcular dimensionamentos alternativos de forma rápida utilizando condições de fronteira ou secções alteradas.
Vigas de um vão e vigas contínuas com definição de condições de fronteira
Determinação automática de secções efetivas
Introdução livre de suportes adicionais para fase de construção
Definição livre de cargas concentradas, lineares e linearmente variáveis na forma de cargas fixas e cargas variáveis com especificação da idade do betão na altura do carregamento
Cargas de construção que podem ser definidas livremente, assim como cargas de construção móveis
Combinação de cargas automática
Cálculo de propriedades de secção de acordo com o método 1 ou 2
Cálculo de esforços internos elásticos com o RSTAB
Redistribuição de momentos
Dimensionamento para resistência a flexão e corte com interação
Determinação dos ligadores de corte necessários e da sua distribuição
Cálculo da tensão longitudinal de corte
Saída das reações de apoio determinantes para as fases de construção e final, inclusive cargas da fase de construção
As estruturas são introduzidas como modelos 1D, 2D ou 3D. Os tipos de barra como vigas, treliças ou tirantes facilitam a definição de propriedades de barra. Para modelar superfícies, o RFEM providencia, por exemplo, os tipos Padrão, Ortotrópico, Vidro, Laminado, Rígido, Membrana etc.
Além disso, o RFEM pode seleccionar entre os modelos de material Isotrópico linear elástico, Isotrópico plástico 1D/2D/3D, Isotrópico não linear elástico 1D/2D/3D, Ortotrópico elástico 2D/3D, Ortotrópico plástico 2D/3D (Tsai-Wu 2D/3D), e Isotrópico Termó-elástico, Alvenaria Isotrópica 2D e Dano Isotrópico 2D/3D.
As barras a serem dimensionadas, por exemplo, são importadas diretamente do RFEM/RSTAB. Depois, são atribuídos casos de carga, combinações de cargas e de resultados, dos quais resultam esforços internos nas barras determinados de forma elástico-linear. Na consideração dos efeitos de fluência, tem de ser também definida a carga causadora da fluência. Os materiais do RFEM/RSTAB estão predefinidos, no entanto, podem ser ajustados no RF-/CONCRETE Columns. Na biblioteca estão armazenadas as propriedades do material da respetiva norma.
As propriedades construtivas do pilar assim como as especificações para a determinação das armaduras longitudinais e de corte necessárias podem ser definidas sem grande esforço. O coeficiente de comprimento efetivo ß pode ser definido de várias maneiras: manualmente, automaticamente em RF-/CONCRETE Columns ou importado do módulo adicional RF-STABILITY/RSBUCK.
Para a verificação da proteção contra incêndio segundo a norma EN 1992-1-2, é possível introduzir diferentes especificações, entre outras, a definição dos lados da secção nos quais ocorre a queima.
O método de histórico de tempo é efetuado através de uma análise modal ou da análise linear implícita de Newmark. A análise de histórico de tempo neste módulo adicional está restringida aos sistemas lineares. Mesmo sendo a análise modal um algoritmo rápido, tem de ser utilizado um certo número de valores próprios para assegurar a precisão necessária dos resultados.
A análise implícita de Newmark representa um método muito preciso, independentemente do número de valores próprios utilizados, mas requer um número de intervalos de tempo pequenos suficientes para o cálculo. Para o método de espectro de resposta, são calculadas internamente cargas estáticas equivalentes. No seguimento, é efetuada uma análise estática linear.
Combinação de diagramas de tempo definidos pelo utilizador com casos de carga ou combinações de carga (as cargas de nós, barras e superfícies, assim como as cargas livres e geradas podem ser combinadas com funções que variam ao longo do tempo)
Possibilidade de combinar várias funções de excitação independentes
Biblioteca extensa de registos de sismos (acelerogramas)
Análise linear implícita de Newmark ou análise modal de histórico de tempo
Amortecimento estrutural através dos coeficientes de amortecimento de Rayleigh ou dos valores de amortecimento de Lehr
Importação direta das deformações iniciais de um caso de carga ou de uma combinação de cargas
Representação gráfica de resultados num diagrama de histórico de tempo
Exportação de resultados em intervalos de tempo definidos pelo utilizador ou como envolvente
Dimensionamento de vidro de painéis individuais e vidro laminado, assim como vidro isolante de camada de gás
dimensionamento de vidro curvado
Opção para selecionar um cálculo local que não considera a estrutura envolvente ou um cálculo global que considera a influência da estrutura completa
Cálculo de tensões limite de acordo com DIN 18008:2010-12 ou TRLV:2006-08
Classificação de cargas em classes de duração da carga
Biblioteca de materiais extensa incluindo todos os tipos de vidro, folhas e gases mais utilizados, de acordo com as normas DIN 18008:2010-12, E DIN EN 13474 e a regulação TRLV:2006-08
Consideração opcional de acoplamento de corte de camadas
Consideração de cargas climatéricas
Cálculo linear ou análise não linear de acordo com a análise de grandes deformações. análise
Análise de tensões, verificação dos estados limite último e de utilização
Representação gráfica de todos os resultados no RFEM
Possibilidade de filtrar resultados e escalas de cores em tabelas de resultados
Para cada valor próprio relevante e cada direção de excitação são geradas separadamente cargas estáticas equivalentes. Estas são exportadas para casos de carga estáticos e é efetuada uma análise estática linear no RFEM/RSTAB.
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.
Definição livre das camadas de armadura (2 ou 3 camadas) no estado limite último
Devido à representação vetorial das forças internas nas direções principais das tensões, é possível ajustar a orientação da terceira camada de armadura em relação à forma ótima.
Variação do dimensionamento para evitar armadura de compressão ou de corte
Dimensionamento de superfícies como vigas-parede (teoria das membranas)
Opção para definir armaduras base para a camada de armadura superior e inferior
Definição da armadura existente para a verificação do estado limite de utilização
Saída de resultados em pontos de qualquer grelha selecionada
O módulo adicional RF-CONCRETE pode opcionalmente ser alargado através de uma análise de deformações não linear. O cálculo é realizado com RF-CONCRETE Deflect através de uma redução da resistência em conformidade com as normas, ou com RF-CONCRETE NL através de um cálculo geral não linear onde a redução da resistência é determinada num processo iterativo.
Dimensionamento com os momentos de cálculo nas extremidades do pilar
Discriminação das razões pelas quais o dimensionamento falhou
Detalhes de dimensionamento para todas as posições de dimensionamento para um melhor rastreamento da determinação da armadura
As isolinhas para a armadura longitudinal podem ser exportadas com um ficheiro DXF e reutilizadas nos programas CAD, onde são providenciadas as bases para os desenhos da armadura.
Determinação de armadura longitudinal, de corte e de torção
Representação de armadura mínima e de compressão
Determinação da profundidade do eixo neutro, extensão do betão e aço
Dimensionamento das secções das barras afetadas pela flexão em dois eixos
Dimensionamento de barras de secção variável
Determinação da deformação nas secções fendilhadas (estado II), por exemplo, de acordo com EN 1992-1-1, 7.4.3
Consideração de reforço de tração
Consideração de fluência e retração
Discriminação das razões pelas quais o dimensionamento falhou
Detalhes de dimensionamento para todas as posições de dimensionamento para um melhor rastreamento da determinação da armadura
Opções para otimizar as secções
Visualização da secção de betão com armadura em representação 3D
Saída completa da lista de aços
Dimensionamento da proteção contra o fogo de acordo com o método simplificado (método da área) em concordância com EN 1992-1-2 para secções circulares e retangulares
Extensão opcional do módulo adicional RF-CONCRETE Members através de um cálculo não linear dos pórticos para o estado limite último e para o estado limite de utilização. Com esta extensão é possível o dimensionamento de componentes estruturais com risco de instabilidade através de um cálculo não linear assim como realizar a análise de deformação não linear de pórticos 3D. Mais informação pode ser obtida na descrição do produto RF-CONCRETE NL.
Para a determinação de valores próprios, estão disponíveis dois métodos:
Métodos diretos
Os métodos diretos (Lanczos, raízes de polinómios característicos, método de iteração de subespaço) são adequados para modelos de pequena e média dimensão. Estes métodos rápidos para solucionadores de equações necessitam de muita memória (RAM) no computador. Em sistemas de 64 bits, é utilizada mais memória, podendo, por isso, ser calculadas estruturas mais complexas de forma rápida.
Método de iteração ICG (Incomplete Conjugate Gradient)
Este método necessita de pouca memória. Os valores próprios são determinados sucessivamente. Este método deve ser utilizado para o cálculo de grandes estruturas com poucos valores próprios.
Com o RF-STABILITY, pode também ser efetuada uma análise de estabilidade não linear, o qual, mesmo para estruturas não lineares, fornece resultados próximos da realidade. 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.
Em primeiro lugar, seleciona-se um caso de carga ou uma combinação de cargas, cujos esforços axiais devem ser utilizados para o cálculo da estabilidade. É possível definir outro caso de carga para, por exemplo, Por exemplo, tem de considerar um pré-esforço inicial.
De seguida, é decidido se a análise deve ser linear ou não linear. Dependendo do caso de aplicação, é possível utilizar um método de cálculo direto, por exemplo, de acordo com 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, não seria possível considerar a encurvadura local de uma barra individual, por isso, existe a possibilidade de dividir automaticamente este tipo de barras.
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.
Os diversos casos de carga podem ser gerados com um único clique do rato. No final da geração, o módulo representa a numeração dos casos de carga e das combinações de resultados criados.
O RF-MOVE Surfaces não possui janelas de resultados. A verificação dos casos de carga criados inclusive as cargas é efetuada no RFEM.
As designações das cargas móveis individuais são criadas a partir do respetivo número de incremento de carga. No entanto, é possível substituir estes nomes no RFEM por outros.
Todos os dados de tabelas podem ser exportados para o MS Excel.
O cálculo inclui um gerador otimizado de malhas de EF e suporta os mais recentes processadores multinúcleo e tecnologia de 64 bits. Permite cálculos paralelos de casos de carga lineares e combinações de carga utilizando vários processadores sem sobrecarregar adicionalmente a memória RAM: A matriz de rigidez apenas necessita de ser criada uma vez. Com a tecnologia de 64 bits e as opções avançadas de RAM, é possível calcular sistemas estruturais complexos utilizando o cálculo direto e rápido.
Durante o processo de cálculo, pode ser observado o desenvolvimento da deformação num diagrama. Desta forma, torna-se mais simples a avaliação do comportamento convergente.
O cálculo pode ser realizado para todos os tipos de barra de acordo com a análise geométrica linear, análise de segunda ordem ou análise de grandes deformações. Esta opção de seleção está disponível para casos de carga, bem como para combinações de cargas. Os parâmetros de carga posteriores podem ser definidos individualmente para casos de cargas, combinações de carga e de resultados. Assim, é garantida uma elevada flexibilidade relativamente ao método de cálculo e às especificações detalhadas.
Os casos de carga contidos nas combinações de carga são adicionados em conjunto e depois calculados, considerando os correspondentes coeficientes (coeficientes de segurança parcial e de combinações, coeficientes relativos às classes de consequências etc.). As combinações de carga podem ser criadas automaticamente em concordância com as regras de combinação da respetiva norma. O cálculo pode ser realizado de acordo com a análise geometria linear, análise de segunda ordem grandes deformações ou de acordo com a análise pós-crítica. Opcionalmente, pode definir se os esforços internos devem ser relacionados com a estrutura deformada ou não deformada.
Pode especificar não linearidades, tais como cedência, atrito, rasgamento, deslizamento, etc. para articulações de barra e apoios. Alem disso, existem caixas de diálogo especiais para determinar a rigidez da mola de pilares e paredes com base nas especificações geométricas.