Dimensionamento de cinco tipos de sistemas resistentes a forças sísmicas (SFRS): )
Verificação da ductilidade da relação largura-espessura para almas e banzos
Cálculo da resistência e rigidez necessárias para o contraventamento de estabilidade de vigas
Cálculo do espaçamento máximo para contraventamento de estabilidade de vigas
Cálculo da resistência necessária nas articulações para o contraventamento de estabilidade de vigas
Cálculo da resistência necessária do pilar com a opção de negligenciar todos os momentos fletores, corte e torção para o estado limite de sobrerresistência
Verificação das relações de esbelteza para pilares e contraventamentos
O resultado do dimensionamento sísmico é categorizado em duas secções: requisitos das barras e requisitos das ligações.
Os "Requisitos sísmicos" incluem a resistência à flexão necessária e a resistência ao corte necessária da ligação viga-pilar para pórticos de momento. Estas estão listadas no separador 'Ligação de pórtico de momentos por barra'. Para pórticos reforçados, a resistência à tração necessária da ligação e a resistência à compressão necessária da ligação do contraventamento estão listadas no separador 'Ligação de contraventamento por barra'.
O programa fornece as verificações realizadas em tabelas. Os detalhes de dimensionamento mostram claramente as fórmulas e as referências à norma.
Para os resultados dos apoios de linha, pode apresentar opcionalmente determinadas informações, tais como descrições, somas, valores médios etc., em balões de informação.
Se necessário, pode ativar os balões de informação no Navegador – Resultados.
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 tipo de barra "Mola" é utilizado para simular propriedades de mola lineares e não lineares através de um objeto linear. Esta função de entrada ajuda a implementar as especificações de rigidez na unidade de força/deslocamento do modelo.
É necessário efetuar a entrada dos diagramas de força-tempo necessários. Estes podem ser combinados em casos de carga ou combinações de cargas do tipo Análise de histórico de tempo | Diagramas de tempo com o carregamento para definir onde e em que direção os diagramas de força-tempo atuam.
A segunda opção é introduzir diagramas de aceleração-tempo que podem ser utilizados em casos de carga do tipo Análise de histórico de tempo | Acelerograma.
Todos os parâmetros de cálculo são especificados na configuração da análise do histórico de tempo. Estes incluem, por exemplo, o tipo de método de análise e o tempo de cálculo máximo.
No módulo "Ligações de aço", pode considerar o pré-esforço dos parafusos no cálculo para todos os componentes. O pré-esforço pode ser ativado facilmente através da caixa de seleção nos parâmetros dos parafusos e tem impacto na análise tensão-deformação e na análise da rigidez.
Os parafusos pré-esforçados são parafusos especiais utilizados em estruturas de aço para gerar uma força de aperto elevada entre os componentes estruturais ligados. Esta força de aperto provoca atrito entre os componentes estruturais, o que permite a transferência de forças.
Funcionalidade Os parafusos pré-esforçados são aplicados com um determinado binário, alongando-os e gerando uma força de tração. Esta força de tração é transferida para os componentes ligados e gera uma elevada força de aperto. A força de aperto evita que a ligação se solte e garante uma transmissão fiável da força.
Vantagens
Capacidade de carga elevada: os parafusos pré-esforçados permitem transferir forças elevadas.
Baixa deformação: minimizam a deformação da ligação.
Resistência à fadiga : são resistentes à fadiga.
Simplicidade de montagem: são relativamente fáceis de montar e desmontar.
Cálculo e dimensionamento O cálculo dos parafusos pré-esforçados é realizado no RFEM utilizando o modelo de análise EF gerado pelo módulo "Ligações de aço". Considera a força de aperto, o atrito entre os componentes estruturais, a resistência ao corte dos parafusos e a capacidade de carga dos componentes estruturais. O dimensionamento é realizado de acordo com DIN EN 1993-1-8 (Eurocódigo 3) ou a norma dos EUA ANSI/AISC 360-16. O modelo de análise criado, incluindo os resultados, pode ser guardado e utilizado como um modelo independente do RFEM.
O módulo Dimensionamento de betão permite dimensionar componentes de betão reforçados com fibras de acordo com a diretiva do DAfStb "Betão reforçado com fibras de aço".
Esta opção está disponível para dimensionamentos de acordo com a EN 1992-1-1. O dimensionamento de acordo com a diretiva do DAfStb é realizado assim que o betão do tipo "Betão reforçado com fibras" tenha sido atribuído a um componente estrutural armado.
Os efeitos do atrito estático entre dois componentes de apoio podem ser simulados ao longo de uma linha utilizando a não linearidade "Atrito" no tipo de libertação de linha.
Utilize o assistente de cargas "Importar reações de apoio" para transferir facilmente forças de reação de outros modelos para o RFEM 6 e o RSTAB 9. O assistente permite-lhe ligar todas ou várias cargas de nós e linhas de diferentes modelos entre si em poucos passos.
A transferência de cargas a partir de casos e combinações de cargas pode ser realizada de forma automática ou manual. É necessário que os modelos estejam guardados no mesmo projeto do Dlubal Center.
O assistente de cargas "Importar reações de apoio" suporta o conceito da estática posicional e permite o acoplamento digital de posições individuais entre si.
Com a ajuda do tipo de piso "Só transferência de carga", pode utilizar o módulo Modelo do edifício para considerar lajes sem efeito de rigidez dentro e fora do plano. Este tipo de elemento acumula as cargas na laje e transfere-as para os elementos de apoio do modelo 3D. Desta forma, pode instalar componentes secundários, tais como grelhas e outros elementos semelhantes de distribuição de carga, sem qualquer efeito adicional no modelo 3D.
Pode considerar uma redução do esforço de corte para os apoios de cálculo. Desta forma, pode realizar a verificação ao corte com o esforço de corte determinante a uma distância igual à da altura da viga desde a borda de apoio.
No módulo Dimensionamento de betão, pode dimensionar qualquer secção RSECTION. O recobrimento de betão, a armadura longitudinal e de corte são definidos diretamente no RSECTION.
Após importar a secção RSECTION reforçada para o RFEM 6 ou o RSTAB 9, pode utilizá-la para o dimensionamento no módulo Dimensionamento de betão.
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).
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.
Esta função oferece a possibilidade de adotar forças de reação de outros modelos como cargas de nó e de linha.
Além de transferir a carga de reação como uma ação, esta opção une digitalmente a carga de apoio do modelo original com o tamanho da carga do objeto de destino. As alterações subsequentes no modelo original são adotadas automaticamente no modelo de destino.
Esta tecnologia suporta o conceito da estática posicional e permite-lhe ligar digitalmente as diferentes posições do mesmo projeto do Dlubal Center.
Os resultados para as barras podem ser apresentados graficamente utilizando a categoria de navegador Articulações de barra. Os resultados numéricos da articulação de barra podem ser encontrados na categoria de tabela Resultados por barra. As tabelas Articulações de barra – Deformações e Forças das articulações de barra estão disponíveis para analisar e documentar os resultados da deformação e força na área das articulações de barra.
A tabela lista as deformações e as forças de cada barra para as posições especificadas no gestor de tabelas de resultados. Aqui também pode controlar quais os valores extremos que são apresentados.
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.
Ao calcular o limite de deformação, tem de considerar determinados comprimentos de referência. Estes comprimentos de referência e os segmentos a serem verificados podem ser definidos independentemente uns dos outros, dependendo da direção. Para fazer isso, define apoios de cálculo nos nós intermédios de uma barra e atribui-os à respetiva direção para a análise da deformação. Isto cria segmentos nos quais é possível permitir a sobreelevação para cada direção e segmento.
Certifique-se de que a definição dos comprimentos efetivos no módulo de dimensionamento de alumínio é um pré-requisito essencial para a análise de estabilidade. Para fazer isso, defina os apoios de nó e os coeficientes de comprimento efetivo na caixa de diálogo de entrada. Deseja documentar claramente os apoios de nó e os segmentos resultantes com o coeficiente de comprimento efetivo associado? Para verificar os dados de entrada, o ideal é utilizar a janela de trabalho do RFEM/RSTAB na visualização gráfica. Isso significa que é possível compreender o dimensionamento a qualquer momento sem muito esforço.
Os sólidos de solo que pretende analisar estão resumidos em maciços de solo.
Utilize as amostras de solo como base para a definição do respectivo maciço de solo. Desta forma, o programa permite a geração fácil do maciço do maciço, incluindo a determinação automática das interfaces das camadas a partir dos dados da amostra, bem como do nível de água subterrânea e dos apoios de superfície de contorno.
Os maciços de solos oferecem a opção de especificar um tamanho de malha de EF alvo independentemente da configuração global para o resto da estrutura. Assim sendo, é possível considerar os diferentes requisitos do edifício e de solo no modelo completo.
No separador "Apoios de cálculo e flecha" em "Editar a barra", as barras podem ser segmentadas claramente utilizando janelas de entrada otimizadas. Dependendo dos apoios, aqui os limites de deformação para vigas em consola e vigas de vão único são utilizados automaticamente.
Ao definir o apoio de cálculo na direção correspondente no início e final da barra e nos nós intermédios, o programa reconhece automaticamente os segmentos e os comprimentos de segmentos com os quais a deformação permitida está relacionada. Também reconhece automaticamente se é uma viga ou uma consola utilizando os apoios de cálculo definidos. A atribuição manual, como nas versões anteriores (RFEM 5), já não é necessária.
Os comprimentos de referência na tabela podem ser alterados com a opção "Comprimentos definidos pelo utilizador". O comprimento de segmento correspondente é sempre utilizado por defeito. O comprimento de referência pode ser ajustado se divergir do comprimento de segmento (por exemplo, no caso de barras curvas).
Muitas vezes, é necessário negligenciar as massas. Este é particularmente o caso quando pretende utilizar a saída da análise modal para a análise sísmica. Para tal, são necessários 90% da massa modal efetiva em cada direção para o cálculo. Portanto, pode negligenciar a massa em todos os apoios fixos de nós e linhas. O programa desativa automaticamente as massas associadas por si.
Também é possível selecionar manualmente os objetos cujas massas devem ser negligenciadas para a análise modal. Desta forma, mostramos a última opção na imagem para uma melhor visualização. É feita uma seleção definida pelo utilizador e os objetos com os seus componentes de massa associados são selecionados de forma a negligenciar as massas.
A propósito: As modificações de estrutura podem ser facilmente definidas em casos de carga do tipo Análise modal. Isto permite, por exemplo, ajustar individualmente a rigidez de materiais, secções, barras, superfícies, articulações e apoios. Para alguns módulos de dimensionamento, também é possível alterar a rigidez. Uma vez selecionados os objetos, as suas propriedades de rigidez são adaptadas ao tipo de objeto. Desta forma, pode defini-los em separadores separados.
Deseja analisar a rotura de um objeto (por exemplo, um pilar) na análise modal? Isso também é possível sem problemas. Basta mudar para a janela Modificação da estrutura e desativar os objetos relevantes.
Graças ao RFEM, as propriedades especiais da ligação entre a laje de betão armado e a parede de alvenaria podem ser representadas por uma articulação de linha especial. Isto limita as forças transferíveis da ligação em função da geometria especificada. Provavelmente já adivinhou: isso serve para evitar a sobrecarga do material.
O programa desenvolve diagramas de interação para si, que são aplicados automaticamente. Estes representam as várias situações geométricas que podem ser utilizadas para determinar a rigidez correta.
O cálculo da alvenaria é realizado em conformidade com a lei de materiais plásticos não lineares. Se o carregamento em algum ponto ultrapassar a carga permitida, ocorre uma redistribuição dentro do sistema. Estas têm como simples objetivo restaurar o equilíbrio das forças. Com a conclusão bem-sucedida do cálculo, é fornecida a verificação de estabilidade.
Dimensionamento de uma ligação de pórtico com barras reforçadas e de secção variável. Para a ligação, foi realizada uma análise de tensões e uma verificação da estabilidade de encurvadura. Para apresentar os resultados da encurvadura, a ligação foi convertida num modelo separado.