O modelo de material "Hoek-Brown" está disponível no módulo Análise geotécnica. O modelo apresenta um comportamento de material linear elástico ideal-plástico. O seu critério de resistência não linear é o critério de rotura mais comum para pedra e rocha.
A entrada dos parâmetros de materiais pode ser efetuada
de forma direta através dos parâmetros de massa rochosa ou de forma alternativa
através da classificação do GSI
.
Encontra informação detalhada sobre este modelo de material e a definição da entrada no RFEM no respetivo capítulo Modelo de Hoek-Brown do manual online para o módulo Análise geotécnica.
O tipo de diagrama de cálculo "2D | Piso" é utilizado para criar diagramas de resultados a partir do eixo do edifício. Desta forma, pode analisar facilmente o comportamento de todo o edifício sob efeitos estáticos e dinâmicos.
Pode utilizar este tipo de diagrama, por exemplo, para visualizar a força sísmica sobre a altura do edifício.
O módulo Dimensionamento de betão permite realizar verificações sísmicas para barras de betão armado segundo o EC 8. Isso inclui, entre outras, as seguintes funções:
Parâmetros da verificação sísmica
Distinção entre as classes de ductilidade DCL, DCM, DCH
Possibilidade de transferir o coeficiente de comportamento da análise dinâmica
Verificação do valor limite para o coeficiente de comportamento
Verificações de capacidade "Strong column – weak beam"
Regras de dimensionamento para verificação do fator de ductilidade em curvatura
Consideração do comportamento de componente não linear utilizando articulações de plástico padrão para aço (FEMA 356, EN 1998-3) e comportamento de material não linear (alvenaria, aço - bilinear, curvas de trabalho definidas pelo utilizador)
Importação direta de massas de casos ou combinações de carga para aplicação de cargas verticais constantes
Especificações definidas pelo utilizador para a consideração de cargas horizontais (padronizadas para uma forma própria ou uniformemente distribuídas sobre a altura das massas)
Determinação de uma curva pushover com critério limite selecionável para o cálculo (colapso ou deformação limite)
Transformação da curva pushover em espectro de capacidade (formato ADRS, sistema de um grau de liberdade)
Bilinearização do espectro de capacidade de acordo com EN 1998‑1:2010 + A1:2013
Transformação do espectro de resposta aplicado no espectro necessário (formato ADRS)
Determinação do deslocamento objetivo de acordo com o EC 8 (método N2 de acordo com Fajfar 2000)
Comparação gráfica da capacidade e do espectro necessário
Avaliação gráfica dos critérios de aceitação de articulações plásticas predefinidas
Apresentação dos resultados dos valores utilizados no cálculo iterativo do deslocamento de destino
Acesso a todos os resultados da análise estrutural nos níveis de carga individuais
Durante o cálculo, a carga horizontal selecionada é aumentada por incrementos de carga. É realizada uma análise estática não linear para cada intervalo de carga até atingir a condição limite especificada.
Os resultados da análise pushover são vastos. Por um lado, a estrutura é analisada quanto ao seu comportamento de deformação. Isto pode ser representado por uma linha de força-deformação do sistema (uma curva de capacidade). Por outro lado, o efeito de espectro de resposta pode ser apresentado na visualização ADRS (espectro de resposta de aceleração-deslocamento). O deslocamento de destino é determinado automaticamente no programa com base nestes dois resultados. O processo pode ser avaliado graficamente e em tabelas.
Os critérios de aceitação individuais podem então ser avaliados graficamente (para o próximo incremento de carga do deslocamento fixado, mas também para todos os outros incrementos de carga). Os resultados da análise estática também estão disponíveis para os intervalos de tempo individuais.
Deseja modelar e analisar o comportamento de um sólido de solo? Para garantir isso, foram implementados modelos de material especiais adequados no RFEM. Pode utilizar o modelo de Mohr-Coulomb modificado com um modelo linear-elástico-plástico ideal ou um modelo não linear elástico com uma relação edométrica tensão-deformação. O critério limite, que descreve a transição da zona elástica para a do fluxo plástico, é definido de acordo com Mohr-Coulomb.
Sabia que? Para calcular as estruturas de alvenaria, foi implementado um modelo de material não linear no RFEM. Este foi selecionado de acordo com a abordagem de Lourenço, uma superfície de cedência composta segundo Rankine e Hill. Este modelo permite descrever e modelar o comportamento estrutural da alvenaria e os diferentes mecanismos de rotura.
Os parâmetros limite foram selecionados de tal forma que as curvas de dimensionamento utilizadas correspondem a uma curva de dimensionamento normativa.
Já conhece o modelo de material Tsai-Wu? Combina propriedades plásticas e ortotrópicas, o que permite a modelação especial de materiais com características anisotrópicas, tais como plástico reforçado com fibras ou madeira.
Se o material é plastificado, as tensões permanecem constantes. A redistribuição é realizada de acordo com as rigidezes disponíveis nas direções individuais. A área elástica corresponde à Análise Ortotrópica | Modelo de material linear elástico (sólidos). À zona plástica, aplica-se a condição de cedência de acordo com Tsai-Wu:
Todas as resistências são definidas positivamente. Pode imaginar a condição de cedência como uma superfície elíptica num espaço de tensões de seis dimensões. Se um dos três componentes de tensão for aplicado como um valor constante, é possível uma projeção da superfície num espaço de tensão tridimensional.
Se o valor de fy(σ), de acordo com a equação de Tsai-Wu, for inferior a 1, as tensões estão na zona elástica. A zona plástica é alcançada assim que fy (σ) = 1; os valores superiores a 1 não são permitidos. O comportamento do modelo é idealmente plástico, o que significa que não existe reforço.
Sabia que? Em contraste com outros modelos de materiais, o diagrama de tensão-deformação para este modelo de material não é antimétrico à origem. Pode utilizar este modelo de material para simular o comportamento de betão reforçado com fibras de aço, por exemplo. Mais informação sobre a modelação de betão reforçado com fibras de aço pode ser encontrada no artigo técnico Propriedades de material do betão reforçado com fibras de aço.
Neste modelo de material, a rigidez isotrópica é reduzida com um parâmetro de dano escalar. O parâmetro de dano é determinado a partir da curva de tensão definida no diagrama. A direção das tensões principais não é tida em consideração, pelo contrário, os danos ocorrem na direção da deformação equivalente, que também cobre a terceira direção perpendicular ao plano. A área de tração e compressão do tensor de tensão é tratada separadamente. Neste caso, são aplicados diferentes parâmetros de dano.
O "Tamanho do elemento de referência" controla como a deformação na área da fenda é escalada em relação ao comprimento do elemento. Com o valor predefinido zero, não é realizado o dimensionamento. Assim, o comportamento de material do betão reforçado com fibras de aço é modelado de forma realista.
A construção pedra sobre pedra tem uma longa tradição. O módulo Dimensionamento de alvenaria para o RFEM 6 permite o dimensionamento de alvenaria utilizando o método de elementos finitos. Foi desenvolvido no âmbito do projeto de investigação DDMaS – Digitizing the design of masonry structures (Digitalização do dimensionamento de estruturas de alvenaria). O modelo de material representa aqui o comportamento não linear da combinação de tijolo e argamassa sob a forma de uma macromodelação. Deseja saber mais?
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.
Também neste caso, o RSTAB irá convencê-lo certamente. Com o poderoso núcleo computacional, a sua ligação em rede otimizada e o suporte de tecnologia de processamento multinúcleo, o programa de cálculo estrutural da Dlubal está muito à frente. Assim, é possível calcular casos de carga e combinações de carga mais lineares utilizando vários processadores em paralelo sem utilizar memória adicional. A matriz de rigidez apenas necessita de ser criada uma vez. Assim sendo, pode calcular sistemas estruturais complexos utilizando o cálculo direto e rápido.
Tem de calcular várias combinações de cargas nos seus modelos? O programa inicia vários solucionadores em paralelo (um por núcleo). Cada solucionador calcula uma combinação de cargas. Isso leva a uma melhor rentabilização dos núcleos.
Durante o cálculo, pode acompanhar o desenvolvimento específico da deformação num diagrama e, assim, avaliar com precisão o comportamento de convergência.
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.
As normas já especificam os métodos de aproximação (por exemplo, cálculo da deformação de acordo com EN 1992-1-1, 7.4.3 ou ACI 318-19) necessários para o cálculo da deformação. Neste caso, as chamadas rigidezes efetivas são calculadas nos elementos finitos de acordo com o estado limite do betão fendilhado/não fendilhado existente. Estas resistências efetivas podem depois ser utilizadas para determinar as deformações através de outro cálculo MEF.
Considere uma secção de betão armado para o cálculo das rigidezes efetivas dos elementos finitos. Baseado nos esforços internos determinados para o estado limite de utilização no RFEM, classifique a secção de betão armado como "fendilhada" ou "não fendilhada". Tem em consideração a influência do betão entre as fendas? Neste caso, isso é realizado através de um coeficiente de distribuição (por exemplo, de acordo com EN 1992-1-1, equação 7.19, ou ACI 318-19). O comportamento do material para o betão é aplicado de forma linear elástica na área de compressão e tração até ser atingida a resistência à tração do betão. Este procedimento é suficientemente preciso para o estado limite de utilização.
Quando determina a resistência efetiva, pode ter em consideração a fluência e a retração ao "nível da secção". Não necessita de considerar a influência da retração e da fluência em sistemas estaticamente indeterminados com este método de aproximação (por exemplo, as forças de tração da deformação da retração no caso dos sistemas restringidos em todos os lados não são determinadas, mas têm de ser consideradas separadamente). Em resumo, o cálculo das deformações é realizado em dois passos:
Cálculo da resistência efetiva da secção de betão armado, assumindo as condições linear elásticas
Cálculo da deformação, utilizando a resistência efetiva com o MEF
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
A introdução de camadas para recolha de amostras de solo é realizada numa caixa de diálogo bem organizada. A representação gráfica correspondente reforça a clareza e torna a verificação da entrada mais simples.
Uma base de dados extensível ajuda o utilizador a selecionar as propriedades de materiais do solo. O modelo de Mohr-Coulomb e um modelo não linear com rigidez dependente de tensões e deformações estão disponíveis para a modelação realista do comportamento do material do solo.
O número de camadas e de amostras de solo que pode ser gerado é ilimitado. O solo é gerado a partir da totalidade das amostras introduzidas por meio de sólidos 3D. A atribuição à estrutura é realizada através de coordenadas.
O corpo do solo é calculado de acordo com o método iterativo não linear. As tensões e os assentamentos calculados são apresentados em gráficos e tabelas de resultados.
Sabia que? Ao descarregar um componente com um modelo de material plástico, em contraste com o modelo de material Isotrópico | Não linear elástico, a deformação mantém-se após a descarga completa.
Pode selecionar três tipos de definição diferentes:
Padrão (definição de uma tensão equivalente à qual o material começa a plastificar)
Bilinear (definição da tensão equivalente e de um módulo de extensão de endurecimento)
Diagrama tensão-deformação: definição do diagrama poligonal tensão-extensão
Se voltar a descarregar um componente estrutural com um material não linear elástico, a deformação regressa à mesma trajetória. Em contraste com o modelo de material Isotrópico |Plástico, não existe deformação quando estiver completamente descarregado.
Pode selecionar três tipos de definição diferentes:
Padrão (definição de uma tensão equivalente à qual o material começa a plastificar)
Bilinear (definição da tensão equivalente e de um módulo de extensão de endurecimento)
Deixe-se conquistar pelo núcleo computacional, pelo gerador otimizado de malhas de EF e pelo suporte ilimitado dos processadores multinúcleo. Isto oferece vantagens, tais como 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. Assim sendo, pode calcular sistemas estruturais complexos utilizando o cálculo direto e rápido. Se tiver modelos onde têm de ser calculadas muitas combinações de carga, o programa inicia vários solucionadores (um por núcleo) em paralelo. Em seguida, cada solucionador calcula uma combinação de carga, proporcionando um uso mais eficiente do processador. Durante o cálculo, pode acompanhar o desenvolvimento específico da deformação num diagrama e, assim, avaliar com precisão o comportamento de convergência.
É sabido que o cálculo da frequência de passos é complexo para qualquer tipo de laje de piso ou escada irregular. O Footfall Analysis utiliza o modelo RFEM e os resultados da análise modal RF-DYNAM Pro - Natural Vibrations para determinar os níveis de vibração em todos os pontos da laje de piso. Um método de análise rigoroso é essencial para permitir uma investigação precisa do comportamento dinâmico do piso.
O software incorpora os procedimentos de análise mais atualizados, permitindo ao utilizador escolher entre os dois métodos de cálculo mais utilizados, nomeadamente o método do Concrete Centre (CCIP-016) e o método do Steel Construction Institute (P354).
A rigidez do gás dada pela lei dos gases ideais pV = nRT pode ser considerada na análise dinâmica não linear.
O cálculo do gás está disponível para acelerogramas e diagramas de tempo, assim como para a análise explícita e para a análise não linear implícita de Newmark. Para determinar corretamente o comportamento do gás, têm de estar definidas, pelo menos, duas camadas de EF para sólidos de gás.
No RFEM, existe a opção para acoplar superfícies com os tipos de rigidez "Membrana" e "Membrana-ortotrópico" com os modelos de material "Isotrópico não linear elástico 2D/3D" e "Isotrópico plástico 2D/3D" (módulo adicional RF-MAT NL é necessário).
Esta função permite a simulação de um comportamento de deformação não linear de, por exemplo, folhas ETFE.
O cálculo não linear adota a geometria real da malha das componentes de superfícies planas, fletidas, simplesmente curvadas ou duplamente curvadas do padrão de corte selecionado e aplaina esses componentes de superfície através da minimização da energia de distorção, assumindo o comportamento de material definido.
De uma forma simplificada, este método tenta comprimir a geometria da malha numa prensa, considerando um contacto sem atrito e procurando um estado, no qual as tensões devido ao aplainamento do componente no plano estão em equilíbrio. Desta maneira, é alcançada a energia mínima e a precisão otimizada do padrão de corte. A compensação para a trama e a urdidura, assim como a compensação para as linhas de contorno são consideradas. Depois, as tolerâncias definidas nas linhas de contorno são aplicadas à geometria da superfície plana resultante.
Funções:
Minimização da energia de distorção no processo de aplainamento para obtenção de padrões de corte com muita precisão
Aplicável a praticamente todas as disposições de malha
Deteção de definições de padrões de corte adjacentes para manutenção dos mesmos comprimentos
Para o cálculo de deformações segundo os métodos de aproximação definidos nas normas (por exemplo, cálculo de deformações de acordo com 7.4.3, EN 1992-1-1), é calculada a resistência efetiva nos elementos finitos correspondente ao estado limite do betão fendilhado/não fendilhado existente. De seguida, essa resistência é utilizada para determinar a deformação da superfície através do repetido cálculo do MEF.
O RF-CONCRETE Deflect tem em consideração a secção de betão armado para calcular a resistência efetiva dos elementos finitos. Baseado nos esforços internos determinados para o estado limite de utilização no RFEM, o programa classifica a secção de betão armado como 'fendilhada' ou 'não fendilhada'. Se a contribuição do betão entre as fendas também é tida em consideração, é considerado um coeficiente de distribuição (por exemplo, z de acordo com a equação 7.19, EN 1992-1-1). O comportamento do material para o betão é aplicado de forma linear-elástica na área de compressão e tração até ser atingida a resistência à tração do betão, a qual é suficientemente precisa para o estado limite de utilização.
A fluência e a retração são consideradas quando é determinada a resistência efetiva no "nível da secção". A influência da fluência e da retração para sistemas estaticamente indeterminados não é tida em consideração por este método de aproximação (por exemplo, as forças de tração da extensão da retração no caso dos sistemas limitados em todos os lados não são determinadas, mas devem ser consideradas separadamente). Em resumo, o RF-CONCRETE Deflect calcula as deformações em dois passos:
Cálculo da resistência efetiva da secção de betão armado, assumindo as condições linear-elásticas
Cálculo da deformação utilizando a resistência efetiva com o MEF
Os resultados da análise de torção com empenamento são representados nos módulos adicionais RF‑/STEEL EC3 ou RF-/STEEL AISC do modo habitual. Nas respetivas tabelas de resultados, podem ser visualizados, entre outros, os valores do empenamento e da torção críticos, os esforços internos e o resumo de todas as verificações.
A representação gráfica das formas próprias (incl. empenamento) permite uma avaliação realística do comportamento da encurvadura (flambagem).
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.
No programa podem também ser calculadas subestruturas independentes. 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.
Os resultados são apresentados em tabelas claras, bem organizadas e ordenadas de acordo com as verificações necessárias, permitindo assim uma fácil orientação e verificação.
Verificação do estado limite último:
Resistência à flexão e aos esforços de corte com interação
Cavilhas parciais de elementos de ligação dúcteis e não dúcteis
Determinação dos ligadores de corte necessários e da sua distribuição
Cálculo da tensão longitudinal de corte
Verificação da ligação com cavilhas e do diâmetro das cavilhas
Saída das reações de apoio determinantes para as fases de construção e final, inclusive cargas da fase de construção
Verificação da encurvadura por flexão-torção (para vigas contínuas e consolas)
Controlo das classes de secções, assim como das propriedades de secções elásticas e plásticas
Verificação do estado limite de utilização:
Verificação da flecha
Determinação de deformações e pré-deformações com as propriedades de secções ideais de fluência e retração
Comportamento de vibração (análise de vibrações próprias)
Controlo da largura das fendas
Determinação das forças de apoio
Todos os dados do programa são documentados num relatório de impressão claro e bem organizado, com várias opções gráficas para completar. O relatório é atualizado automaticamente no caso de haver alterações. O COMPOSITE-BEAM é um programa autónomo que funciona sem a licença para o RSTAB.
Os fatores de carga crítica são os primeiros resultados representados nas tabelas de resultados, tornando a avaliação dos riscos de estabilidade mais simples. Para o caso de a estrutura conter barras, os correspondentes comprimentos de encurvadura e de cargas de encurvadura críticas são também representados em tabelas.
Nas seguintes janelas de resultados, poderá 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 e facilita o planeamento de eventuais contramedidas.