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.
O modelo é apresentado de forma fotorrealística (opcional com texturas). Isto oferece a vantagem de ter sempre o controlo imediato da entrada. A exibição das cores pode ser ajustada livremente e guardada separadamente para o monitor e para a impressão.
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.
Todos os resultados essenciais podem ser apresentados no modelo de EF. Neste caso, é possível filtrar os resultados separadamente de acordo com os respetivos componentes.
Além disso, o RFEM apresenta todas as verificações em tabelas, incluindo a representação das fórmulas utilizadas. Se pretender, pode transferir as tabelas de resultados para o relatório de impressão do RFEM.
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
Fique sempre de olho no seu modelo. Devido à representação fotorrealística (opcional com texturas), tem sempre um controlo imediato sobre os seus dados de entrada. A exibição das cores pode ser ajustada livremente e guardada separadamente para o monitor e para a impressão.
Os seguintes tipos de cobertura podem ser dimensionados:
Cobertura de uma água
Cobertura de duas águas
Cobertura em arco
Nos seguintes tipos de cobertura, é possível uma livre seleção de diagonais de reforço. Estão disponíveis os seguintes tipos:
Diagonais descendentes
Diagonais ascendentes
Diagonais cruzadas com verticais
Diagonais cruzadas sem verticais
Diagonais cruzadas de bandas de aços (tirantes)
Podem ser consideradas bandas de janelas na cumeeira selecionando uma parte intermédia interior
No EC 5 (EN 1995), estão de momento disponíveis os seguintes anexos nacionais:
DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08 (Alemanha)
NBN EN 1995-1-1/ANB:2012-07 (Bélgica)
DK EN 1995-1-1/NA:2011-12 (Dinamarca)
SFS EN 1995-1-1/NA:2007-11 (Finlândia)
NF EN 1995-1-1/NA:2010-05 (França)
UNI EN 1995-1-1/NA:2010-09 (Itália)
NEN EN 1995-1-1/NB:2007-11 (Países Baixos)
ÖNORM B 1995-1-1:2015-06 (Áustria)
PN EN 1995-1-1/NA:2010-09 (Polónia)
SS EN 1995-1-1 (Suécia)
STN EN 1995-1-1/NA:2008-12 (Eslováquia)
SIST EN 1995-1-1/A101:2006-03 (Eslovénia)
CSN EN 1995-1-1:2007-09 (República Checa)
BS EN 1995-1-1/NA:2009-10 (Reino Unido)
Entrada simples da geometria com gráficos úteis
Geração automática de cargas de vento
Criação automática das combinações necessárias para as verificações do estado limite último, do estado limite de utilização e da proteção contra incêndio
Os casos de carga a serem utilizados podem ser definidos livremente
Biblioteca de materiais extensa
Extensão opcional da biblioteca de materiais por outros materiais
Biblioteca extensa para cargas permanentes
Atribuição de estruturas portantes para classes de utilização e especificação de categorias de classes de utilização
Determinação de quocientes de verificação, forças nos apoios e deformações
Breve informação sobre verificações cumpridas e não cumpridas
Escalas de referência coloridas nas janelas de resultados
Exportação direta de dados para o MS Excel
Interface DXF para criação de documentos de produção em CAD
Idiomas do programa: português, inglês, alemão, francês, espanhol, italiano, checo, polaco, neerlandês, russo e chinês.
Relatório de impressão com todas as verificações necessárias, disponível nos seguintes idiomas: português, inglês, alemão, francês, espanhol, italiano, checo, polaco, neerlandês, russo e chinês.
Na verificação do estado limite último, o RX-TIMBER Brace divide a rigidez das articulações pelo coeficiente de segurança parcial. No estado limite de utilização, a verificação é efetuada através da rigidez média. Além disso, é possível definir separadamente os valores limite para o estado limite último e o estado limite de utilização.
Espectros de resposta de acordo com diferentes normas
Encontram-se implementadas as seguintes normas:
EN 1998-1:2010 + A1:2013 (União Europeia)
DIN 4149:1981-04 (Alemanha)
DIN 4149:2005-04 (Alemanha)
IBC 2000 (EUA)
IBC 2009-ASCE/SEI 7-05 (EUA)
IBC 2012/15 - ASCE/SEI 7-10 (EUA)
IBC 2018 - ASCE/SEI 7-16 (EUA)
ÖNORM B 4015:2007-02 (Áustria)
NTC 2018 (Itália)
NCSE-02 (Espanha)
SIA 261/1:2003 (Suíça)
SIA 261/1:2014 (Suíça)
SIA 261/1: 2020 (Suíça)
O.G. 23089 + O.G. 23390 (Turquia)
SANS 10160‑4 2010 (África do Sul)
SBC 301:2007 (Arábia Saudita)
GB 50011 - 2001 (China)
GB 50011 - 2010 (China)
NBC 2015 (Canadá)
DTR B C 2-48 (Argélia)
DTR RPA99 (Argélia)
CFE Sismo 08 (México)
CIRSOC 103 (Argentina)
NSR - 10 (Colômbia)
IS 1893:2002 (Índia)
AS1170.4 (Austrália)
NCh 433 1996 (Chile)
Estão disponíveis os seguintes anexos nacionais de acordo com a EN 1998-1:
DIN EN 1998-1/NA:2011-01 (Alemanha)
ÖNORM EN 1991-1-1:2011-09 (Áustria)
NBN - ENV 1998-1-1: 2002 NAD-E/N/F (Bélgica)
ČSN EN 1998-1/NA:2007 (República Checa)
NF EN 1998-1-1/NA:2014-09 (França)
UNI-EN 1991-1-1/NA:2007 (Itália)
NP EN 1998-1/NA:2009 (Portugal)
SR EN 1998-1/NA:2004 (Roménia)
STN EN 1998-1/NA:2008 (Eslováquia)
SIST EN 1998-1:2005/A101:2006 (Eslovénia)
CYS EN 1998-1/NA:2004 (Chipre)
NA to BS EN 1998-1:2004:2008 (Reino Unido)
NS-EN 1998-1:2004+A1:2013/NA:2014 (Noruega)
Espectros de resposta definidos pelo utilizador
Abordagem de espectros de resposta com base na direção
As formas próprias relevantes para o espectro de resposta podem ser selecionadas manual ou automaticamente (pode ser aplicada a regra dos 5% do Eurocódigo 8)
As cargas estáticas equivalentes geradas são exportadas para os casos de carga, separadamente para cada contribuição modal, bem como para cada direção
Combinação de resultados através de sobreposição modal (regra SRSS ou CQC) e através de sobreposição da direção (regra SRSS ou 100%/30%)
Os resultados com sinal atribuídos utilizando a forma própria dominante podem ser visualizados.
Ao iniciar o RF-PUNCH Pro, a espessura dos materiais e das superfícies definidas no RFEM estão já pré-configuradas. Os nós a serem dimensionados são reconhecidos automaticamente, mas também podem ser alterados pelo utilizador.
Existe a possibilidade de considerar as aberturas em volta da área relevante com risco de punçoamento. Essas aberturas podem ser transferidas do RFEM ou especificadas adicionalmente no RF-PUNCH Pro, por isso, a resistência do modelo do RFEM não é afetada.
Os parâmetros da armadura longitudinal cobrem separadamente por superfície o número e a direção das camadas assim como o recobrimento de betão para as partes superior e inferior da laje. A janela de entrada de dados seguinte permite ao utilizador definir todos os detalhes adicionais para os pontos de punçoamento. O módulo reconhece a posição dos nós de punçoamento e define automaticamente se o nó está localizado no centro da laje, na borda da laje ou no canto da laje.
Além disso, é possível definir a carga de punçoamento, o fator de incremento de carga β e a armadura longitudinal existente. Opcionalmente, os momentos mínimos podem ser ativados para determinar a armadura longitudinal necessária e o reforço de capitel.
Para facilitar a orientação, as lajes são sempre representadas com o respetivo nó de punçoamento. Além disso, esta janela permite iniciar o programa de dimensionamento desenvolvido pela HALFEN, um fabricante alemão de cavilhas. Todos os dados do RFEM podem ser importados para este programa para um processamento adicional fácil e eficaz.
O módulo representa as verificações determinantes da ligação para os respetivos casos de carga, combinações de cargas ou de resultados. Além disso, também é possível representar os resultados separadamente para conjuntos de barras, superfícies, secções, barras, nós e apoios nodais.
A extensão dos resultados pode ser reduzida através de um filtro, permitindo uma visualização mais clara.
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
Para a modelação de coberturas, estão disponíveis várias opções. A entrada da geometria é auxiliada através de representações gráficas. As alterações são atualizadas automaticamente.
Além disso, existe a possibilidade de considerar enfraquecimentos em apoios. Opcionalmente, pode ser definido se a verificação da pressão de apoio no lado da viga de cobertura deve ser calculada.
Para a entrada de cargas permanentes (por exemplo, estrutura da cobertura) pode também ser utilizada uma biblioteca de materiais extensa, possível de ser expandida. As cargas em consolas e tirantes podem ser introduzidas separadamente. Os geradores integrados no RX-TIMBER Roof permitem uma criação confortável de diversos casos de carga de vento e neve. Qualquer carga pontual ou distribuída pode ser introduzida manualmente.
Os casos de carga são representados graficamente para controlo e sobrepostos em combinações de carga automaticamente geradas segundo o Eurocódigo 5. Para as verificações da estabilidade e do estado limite de utilização, os dados podem ser alterados manualmente, por exemplo, para consolas, é necessário ignorar o SLS.
Nunca foi tão fácil acompanhar o seu modelo. Devido à visualização foto-realística em representações 3D, tem sempre um controlo imediato sobre os dados de entrada. Ajuste livremente e separadamente as cores de visualização para o ecrã e a impressão. Desta forma, pode ver diretamente os aspetos importantes.
Devido à visualização fotorrealística dos modelos em representações 3D, é garantida de imediato uma verificação dos dados de entrada. A exibição das cores pode ser ajustada livremente e guardada separadamente para o monitor e para a impressão.
Os resultados de todas as verificações são apresentados por temas específicos em tabelas bem organizadas. Os valores dos resultados são sempre representados juntamente com o correspondente gráfico de secção. É também possível visualizar cada valor intermédio.
Verificação geral de tensões
Para a viga da ponte rolante, a verificação geral de tensões é efetuada através do cálculo das tensões existentes e uma comparação com as tensões normais limite, tensões de corte limite e tensões equivalentes. Para as soldaduras, também é efetuada a verificação de tensões para tensões de corte paralelas e perpendiculares e para a sua sobreposição.
Verificação à fadiga
A verificação da fadiga é realizada para um máximo de três gruas a operarem simultaneamente, com base no conceito de tensão nominal segundo EN 1993-1-9. Ao analisar a fadiga de acordo com a norma DIN 4132, o CRANEWAY regista o diagrama de tensões das passagens da grua para cada ponto de tensão para avaliar os dados de acordo com o método Rainflow.
Análise de encurvadura
A encurvadura local é analisada com a consideração de uma introdução lateral de cargas da roda de acordo com EN 1993-6 ou DIN 18800-3.
Deformação,
A verificação da deformação é efetuada separadamente para as direções horizontal e vertical. Os deslocamentos calculados são comparados com os valores permitidos. As relações de deformação permitidas podem ser especificadas individualmente nos parâmetros de cálculo.
Verificação da encurvadura por flexão-torção
A verificação da encurvadura lateral por flexão-torção é efetuada de acordo com a teoria de segunda ordem, com consideração de imperfeições. A verificação geral de tensões tem de ser cumprida, sendo que o fator de carga crítica não pode ser inferior a 1,00. Por isso, o CRANEWAY atribui o correspondente fator de carga crítico a todos os grupos de carga da verificação de tensões.
Forças de apoio
O programa determina todas as forças do apoio a partir das cargas de utilização incluindo fatores dinâmicos.
Seguindo a norma DIN 18800 parte 2, o RF-/FE-LTB efetua as verificações para encurvadura por flexão e encurvadura por flexão-torção separadamente, para simplificar o cálculo. Geralmente, a verificação da encurvadura por flexão no plano da estrutura é efetuada por um cálculo da estrutura plana, de acordo com a análise de segunda ordem, considerando as cargas de dimensionamento e as deformações iniciais.
A verificação da encurvadura por flexão-torção é efetuada a partir de uma barra individual separada da estrutura considerando as condições de fronteira definidas e cargas de acordo com o método elástico-elástico.
No RF-/FE-LTB, é procurado o mecanismo de rotura determinante através do fator de carga crítica, o qual, dependendo da estrutura e do carregamento, descreve uma encurvadura por flexão, encurvadura por torção, encurvadura por flexão-torção ou uma combinação de todos os tipos de rotura. Este fator é depois recalculado para as grandezas de cálculo necessárias.
As configurações de detalhe controlam se o fator de carga crítica é calculado devido à perda de estabilidade (desde que o material seja definido por propriedades infinitamente elásticas) ou com limitação de tensão.
Se necessário, é possível ajustar o tamanho dos elementos finitos. Também é possível modificar o coeficiente de segurança parcial γM. Por fim, os parâmetros de iteração estão já apropriadamente predefinidos para todas as estruturas comuns, mas podem ser ajustados pelo utilizador no RF-/FE-LTB.
Os detalhes para a verificação da encurvadura por flexão-torção são definidos separadamente para barras e conjuntos de barras. Os seguintes parâmetros podem ser definidos:
Tipo de apoio/carga de encurvadura por flexão-torção
As opções disponíveis são Restrição lateral e torcional, Restrição lateral e torcional ou Consola
São possíveis apoios especiais especificando o grau de restrição βz e o grau de restrição ao empenamento β0. Também nesta secção pode considerar a restrição elástica de empenamento de uma chapa de extremidade, uma secção em U, uma cantoneira, uma ligação de pilar e uma viga especificando as dimensões da geometria.
Como alternativa, também é possível introduzir diretamente a carga de encurvadura por flexão-torção NKi ou o comprimento efetivo sKi
Painel de corte
Um painel de corte pode ser definido a partir de uma chapa perfilada, um contraventamento ou uma combinação dos mesmos
Em alternativa, pode introduzir diretamente a resistência do painel de corte Sprov .
Restrições de rotação
Selecionar entre restrição rotacional contínua e descontínua
Posição de aplicação das cargas transversais positivas
A coordenada z do ponto de aplicação da carga pode ser selecionada livremente num gráfico detalhado da secção. (corda superior, corda inferior, centro de gravidade)
Em alternativa, os dados podem ser especificados através da seleção ou da introdução manual.
Tipo de viga
Para secções padrão, estão disponíveis as opções de viga laminada, viga soldada, viga alveolada, viga entalhada ou viga de secção variável (com soldadura de alma ou banzo)
Para secções especiais, é possível introduzir diretamente o fator de viga n, o fator de viga reduzido n ou o fator de redução κM
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.
Para todos os tipos de ligações assume-se que a articulação de momento se encontra no banzo do pilar ou, respetivamente, na alma para pilares rodados. Por isso, para as ligações de cantoneira de alma de aleta é determinado um momento excêntrico que atua adicionalmente no grupo de parafusos do banzo da viga.
A partir das posições das cantoneiras e das chapas podem resultar mais momentos de excentricidade. Para as ligações de cantoneiras, os esforços são transferidos separadamente. Forças de corte atuantes no conector de bloco; forças de tração e momentos estabilizantes são atribuídos aos parafusos. Antes do dimensionamento ser executado, a ligação é ainda verificada quanto à sua plausibilidade geométrica; por exemplo, o espaçamento entre furos e a distância dos parafusos às bordas.
Os resultados são exibidos com referência a EN 1993-1-5 ou DIN 18800. Além disso, o RF-/PLATE-BUCKLING apresenta os resultados dos cálculos separadamente para a ação de apenas um carregamento e extremidade, bem como para o efeito simultâneo dos carregamentos em todas as extremidades.
No caso de diversos casos de carga, o RF-/PLATE-BUCKLING exibe os casos de carga determinantes separadamente. Assim, o tempo de comparação gasto pelos dados de cálculo não é necessário.
Na tabela 2.5, os fatores da carga de encurvadura crítica são exibidos para todos os casos de carga e respetivos modos de encurvadura.
Todos os modos de encurvadura, bem como o carregamento do painel de encurvadura podem ser visualizados na janela gráfica. Isto serve para um controlo mais rápido sobre os modos de encurvadura e as cargas. Através das opções de visualização adicionais, é possível uma boa representação do comportamento de encurvadura de lajes rígidas.
Todas as tabelas podem ser exportadas para o MS Excel ou para um ficheiro CSV.