Módulo de análise dependente do tempo no RFEM 6 e RSTAB 9

Apesar de muitos acreditarem que o trabalho do engenheiro está acabado com a construção do edifício, isso não é totalmente verdade. O engenheiro de estruturas deve sempre considerar que o tempo tem um impacto no projeto de construção, mesmo quando está concluída.

Por isso, o comportamento a longo prazo dos materiais tem de ser considerado na análise. Isto é importante porque efeitos de longo prazo, tais como fluência, retração e envelhecimento podem afetar a distribuição das forças internas. Uma tal influência pode ser considerada efectuando uma análise dependente do tempo (TDA).

Tanto no RFEM 6 como no RSTAB 9 é possível considerar os fatores dependentes do tempo através do módulo "Análise dependente do tempo (TDA)". Após a compra, pode activar este módulo na base de dados como apresentado na Figura 1.

Após a ativação do módulo, as seguintes caixas de diálogo são ampliadas com as opções relevantes para a análise dependente do tempo: "Materiais" na categoria "Objetos básicos" e "Casos de carga" e "Combinações de cargas" na categoria "Casos e combinações de cargas". A primeira é expandida para incluir propriedades específicas e definir as características dependentes do tempo do material.

De momento, isso só se aplica ao betão, mas o módulo está em desenvolvimento e incluirá outros materiais adequados no futuro. Para os dois últimos ("Casos de carga" e "Combinações de cargas"), os tipos de análise são expandidos para incluir o tipo de análise "Análise dependente do tempo (TDA)".

Ambos são detalhados nos próximos subcapítulos deste artigo.

Casos e combinações de carga

As verificações dependentes do tempo podem ser realizadas para casos de carga que foram atribuídos ao tipo de análise "Análise dependente do tempo". No separador "Casos de carga" e "Combinações de cargas" da caixa de diálogo "Casos de carga e combinações", pode atribuir este tipo de análise e definir os parâmetros relacionados com o tempo.

Se o módulo "Análise dependente do tempo (TDA)" estiver ativado nos dados gerais, o "Análise estática | Análise dependente do tempo (TDA)" aparece na lista de tipos de análise para escolher. Por isso, é possível associar este tipo de análise a casos e combinações de carga para os quais pretende realizar o estudo dependente do tempo. Como apresentado na Figura 2, pode adicionar informação de tempo a esses casos de carga, tais como o início e o fim da carga. Após definir os dados de tempo, a influência da fluência no final da carga é considerada.

O programa permite a modelação de efeitos de fluência, conforme explicado no subcapítulo seguinte. O cálculo é realizado de forma não linear de acordo com o modelo reológico (modelo de Kelvin generalizado).

Propriedades do material dependentes do tempo

Além da lista de tipos de análise em "Casos e combinações de cargas", a activação do módulo TDA também inclui as opções na caixa de diálogo "Material", para que possa ser considerada propriedades específicas. Para materiais adequados (de momento, apenas betão), pode utilizar o separador adicional apresentado na Figura 3 para definir as propriedades do material relevantes para a análise dependente do tempo.

Assim, no separador "Propriedades do betão dependentes do tempo" pode especificar quais os efeitos dependentes do tempo que devem ser aplicados. Estão disponíveis para seleção "Frente" e "Retração". Por exemplo, se selecciona a caixa de seleção "Frequência" para considerar a deformação dependente do tempo do material, pode depois definir os parâmetros que o programa utiliza para determinar o coeficiente de fluência φ e pode definir a modificação da maturação do betão.

Além disso, é possível definir os parâmetros utilizados para a visualização do "Coeficiente de fluência - diagrama de tempo" tais como o número de passos e a idade do betão no momento considerado.

Resultados

Após o cálculo, as deformações no final dos tempos podem ser representadas para cada caso de carga como apresentado na Figura 4. Estes resultados também são documentados no relatório de impressão do RFEM 6 e do RSTAB 9. O utilizador pode selecionar o conteúdo e a extensão do relatório especificamente para as verificações de dimensionamento individuais.