Uma seção é necessária para descrever as propriedades de uma barra: As propriedades da seção transversal e as propriedades de material associadas influenciam a rigidez da barra.
Nem toda seção definida precisa ser usada no modelo. Dessa forma, você pode modelar variantes rapidamente, sem excluir seções. No entanto, as seções não podem ser renumeradas.
Nome
Você pode definir qualquer nome para a seção e especificar os valores da seção. Se a designação corresponder a uma entrada da biblioteca, o RFEM lerá os valores armazenados. Para selecionar a seção na biblioteca, clique no botão
no final da linha de entrada. A adoção de seções é descrita no capítulo Querschnittsbibliothek.
Para seções da biblioteca, os valores da seção transversal são fixos e não podem ser alterados. Uma exceção são as áreas de cisalhamento e as dimensões para cargas térmicas desiguais.
Para um nome de seção definido pelo usuário, todos os valores devem ser definidos manualmente. Você pode então usar a seção para determinar forças internas. No entanto, o dimensionamento desta seção não é possível, pois não é possível definir pontos de tensão.
Base
A aba Base gerencia os parâmetros fundamentais da seção.
Material
Cada seção transversal deve ser atribuída a um material. Você pode selecioná-lo na lista de materiais já definidos. Os botões ao lado do campo de entrada oferecem a oportunidade de selecionar um material da biblioteca ou redefinir (veja o capítulo Materialien).
Categorias
Tipo de seção transversal
Para seções da biblioteca, o 'Tipo de seção transversal' é pré-configurado de acordo com as classificações comuns (veja o capítulo Querschnittsbibliothek). Seções definidas pelo usuário são atribuídas ao tipo 'Base'.
Método de fabricação
Para seções da biblioteca, o método de fabricação do perfil é mostrado. Ele controla certas diretrizes de dimensionamento, por exemplo, as linhas de flambagem de perfis ocos formados a frio.
Opções
Desativar rigidez ao cisalhamento
A consideração da rigidez ao cisalhamento conduz a um aumento na deformação devido às forças transversais. A deformação por cisalhamento tem um papel secundário em perfis laminados e soldados. No entanto, para seções maciças e perfis de madeira, recomenda-se considerar as rigidezes ao cisalhamento para o cálculo da deformação.
Desativar rigidez à torção
O campo de controle para consideração da rigidez à torção está acessível se o complemento de análise Torção e flexão estiver ativado nas informações básicas. Neste caso, você pode controlar se a rigidez à torção da seção transversal será incluída no cálculo com sete graus de liberdade.
Rotação da seção
A rotação da seção transversal descreve o ângulo em que a seção é girada. Você pode definir o ângulo de rotação α' na guia Rotação da seção.
Para seções assimétricas, essa guia também oferece a opção de 'espelhar' o perfil. Assim, você pode, por exemplo, colocar um perfil em L na posição correta.
Se você importar uma seção da biblioteca ou do RSECTION, não precisa se preocupar com o ângulo de rotação. O RFEM lê o ângulo automaticamente. No entanto, para perfis definidos pelo usuário, você deve determinar o ângulo dos eixos principais e, em seguida, ajustar a posição através da rotação da seção.
Híbrido
A opção 'Híbrido' está disponível para seções do tipo 'Paramétrico - Espessura II' e para perfis RSECTION consistindo de vários materiais. Na guia Híbrido, você pode, por exemplo, atribuir propriedades de material aos componentes de seções compostas de madeira.
Insira o 'Material de referência' - um dos materiais componentes - com o qual os valores das seções ideais do perfil composto devem ser determinados. As proporções de rigidez dos componentes são determinadas em relação ao material de referência, considerando as propriedades de material respectivas. No entanto, a escolha do material de referência não afeta a rigidez da seção total.
Modelo fino
Com o campo de controle 'Modelo fino', você pode controlar para seções do tipo 'Conformado - Aço' e 'Paramétrico - Fino' segundo qual teoria os valores da seção serão determinados. Para seções espessas, por exemplo, as áreas de cisalhamento e o momento de inércia de torção são determinados de forma diferente, uma vez que a solução analítica só é aplicável para seções finas.
Notação americana para valores de seção
Os símbolos para valores de seção diferem nas convenções europeias e americanas. Com o campo de controle, você pode especificar se, por exemplo, os momentos estáticos são designados como S ou Q.
Estimativa de custo
Normalmente, a estimativa de custo é realizada com base nos custos do material atribuído às barras de uma seção (veja o capítulo Materialien). Se parâmetros específicos forem aplicáveis a uma seção, você pode especificar os custos unitários e unidades na guia Kostenschätzung separadamente.
Estimativa de emissões de CO2
A estimativa de emissões de CO2 geralmente é baseada no material da seção. No entanto, você pode especificar as emissões unitárias e unidades na guia Abschätzung der CO2-Emissionen também para cada seção individualmente.
Alívio de tensões para evitar singularidades
O alívio de tensões destina-se principalmente a seções compostas de madeira para evitar singularidades nas áreas de conexão. Nesses locais, as tensões de cisalhamento muitas vezes conduzem a picos de tensão, que têm um efeito adverso no dimensionamento. Com essa função, uma melhor distribuição das tensões é alcançada.
Valores de seção
Esta seção especifica os valores de seção mais importantes. Outros valores são encontrados na guia Querschnittswerte.
Áreas de seção
As áreas de seção são subdivididas na área total 'Axial A' e nas áreas para 'Cisalhamento Ay' e 'Cisalhamento Az'. A área de cisalhamento Ay está relacionada ao momento de inércia Iz, e a área de cisalhamento Az a Iy.
O artigo técnico seguinte fornece informações sobre a determinação das áreas de cisalhamento:
As áreas de cisalhamento afetam a deformação por cisalhamento que deve ser particularmente considerada em barras curtas e maciças. Se você alterar as áreas de cisalhamento, deve evitar valores extremamente pequenos: As áreas de cisalhamento estão no denominador de equações, de modo que problemas de cálculo numérico podem ocorrer.
Momentos de inércia
Os momentos de inércia definem a rigidez da seção em relação à solicitação por momentos: O momento de inércia de torção IT descreve a rigidez contra torção em torno do eixo longitudinal, enquanto os momentos de inércia de segunda ordem Iy e Iz definem as rigidezes contra flexão em torno dos eixos locais y e z. O eixo y é considerado o eixo "forte". Com o momento de inércia de segunda ordem para torção Iω, a resistência contra deformação é descrita.
Para perfis assimétricos, os momentos de inércia são apresentados em torno dos eixos principais u e v da seção. Os eixos locais da seção são ilustrados no gráfico da seção.
Você pode ajustar as áreas de seção e momentos de inércia usando fatores que você define como 'modificação estrutural' específica da seção (veja o capítulo Strukturmodifikationen).
Inclinação dos eixos principais
A inclinação dos eixos principais descreve a posição dos eixos principais em relação ao sistema de eixos principais de seções simétricas. Para perfis assimétricos, é o ângulo α entre o eixo y e o eixo u (positivo no sentido horário). Para perfis simétricos, os eixos principais são chamados y e z, para perfis assimétricos, eles são chamados u e v (veja a imagem Querschnittswerte und Achsen).
A inclinação dos eixos principais é calculada pela equação seguinte:
|
α |
Ângulo do eixo principal |
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Iyz |
Momento de inércia de superfície biaxial |
|
Iz |
Momento de inércia em torno do eixo z |
|
Iy |
Momento de inércia em torno do eixo y |
A inclinação dos eixos principais para perfis de biblioteca não é editável. No entanto, você pode girar a seção em um ângulo definido pelo usuário: Ative a caixa de seleção 'Rotação da seção' na seção 'Opções' (veja a seção Querschnittsdrehung).
Dimensões (para cargas térmicas desiguais)
As dimensões em termos de largura b e altura h da seção são requeridas para o cálculo de cargas térmicas.
RSECTION
Se uma seção foi gerada usando o RSECTION, você pode abrir o programa de seção clicando no botão para alterar a seção.
Valores de seção
Na guia Valores de seção, os valores da seção são listados detalhadamente.
Os valores da seção dos perfis paramétricos são determinados com RSECTION.
Estatística
A guia Estatística fornece uma visão geral das barras no modelo que utilizam a seção. O 'Peso total' pode ser utilizado, por exemplo, para uma lista de aço ou estimativa de custo.
Pontos
A geometria da seção é definida por pontos. Eles também constituem a base para Linien.
As coordenadas dos pontos de definição são listadas em uma tabela. Ao selecionar uma linha, esse ponto será destacado em vermelho no gráfico da seção. Para seções finas, os pontos de definição nas linhas centrais são marcados com um símbolo +. Pontos de controle gerados para arcos são indicados por um símbolo de cadeado com +. Os pontos nas bordas das seções são determinados pelas espessuras dos elementos.
Para arcos, você pode ler os parâmetros do arco além das coordenadas dos pontos na seção 'Parâmetros'.
Linhas
Os Punkte da seção são conectados por linhas, conforme a geometria da seção é definida por seu contorno. As linhas também constituem a base para Teile.
Os pontos de definição das linhas, bem como os tipos e comprimentos das linhas são listados em uma tabela. Ao selecionar uma linha, essa linha será destacada em vermelho no gráfico da seção.
Partes
São criadas uma ou mais partes a partir das linhas de contorno da seção.
Para cada parte da seção, as linhas de definição, o material, a área da seção e a massa por unidade de comprimento são especificados.
Pontos de tensão
Os pontos de tensão são necessários para determinar as tensões na seção. Todas as seções da biblioteca têm pontos de tensão nas partes relevantes para o dimensionamento dos perfis.
A guia Pontos de tensão consiste em até quatro subguisas. Nesta seção, você pode ler as coordenadas dos pontos de tensão, os momentos estáticos e as coordenadas de deformação com as espessuras associadas (para seções finas), bem como as tensões unitárias calculadas tanto pela teoria de seções finas 'TWA' como pelo método de elementos finitos 'FEM'.
Você pode verificar os fluxos e tensões da seção no gráfico da seção: clique na coluna do valor ou escolha, na lista abaixo do gráfico, o tipo.
Malha FE
A última guia gerencia as configurações para a malha FE, na qual os valores da seção e as tensões unitárias são calculados.
Os dois campos de entrada oferecem uma possibilidade de influenciar a discretização. Com um fator menor que 1, uma malha mais fina é gerada, e com um fator maior que 1, uma malha mais grosseira é criada. Normalmente, não são necessários ajustes aqui.
Estimativa de custo
A guia Estimativa de custo é exibida quando você marcar a opção Kostenschätzung na guia 'Base'.
Se já houver especificações para uma estimativa de custo para o material de uma seção, o campo de controle 'Retomar do material' está ativado por padrão. Isso significa que as definições de custo unitário relacionadas à barra serão aplicadas e inscrições dobradas são evitadas. Se você deseja especificar separadamente os custos unitários e unidades para barras com uma seção específica, desative o campo de controle.
Marque qual medida da seção é relevante para a estimativa de custo: Peso, Volume, Área ou Comprimento. Insira na coluna 'Custo unitário' o valor que custa uma unidade do parâmetro. Na lista da coluna 'Unidade', várias possibilidades para custos unitários estão disponíveis.
Os valores listados na coluna 'Quantidade' para Peso, Volume, Área e Comprimento resultam das propriedades das barras às quais a seção é atribuída.
Os 'Custos' representam o preço para todas as barras usadas da seção. Eles também representam os 'Custos totais'. Se várias seções foram ativadas para estimativa de custos, você também pode ver a participação da seção nos custos totais em [%].
Estimativa de emissões de CO2
A guia Estimativa de emissões de CO2 é exibida quando você marcar a opção Abschätzung der CO2-Emissionen na guia 'Base'.
Se já houver especificações para uma estimativa de emissões de CO2 para o material de uma seção, o campo de controle 'Retomar do material' está ativado por padrão. Isso significa que as definições de emissões relacionadas à barra serão aplicadas e inscrições dobradas são evitadas. Se você deseja especificar separadamente as emissões unitárias e unidades para barras com uma seção específica, desative o campo de controle.
Marque qual medida da seção é relevante para a estimativa de emissões de CO2: Peso, Volume, Área ou Comprimento. Insira na coluna 'Emissão unitária' o valor que uma unidade do parâmetro causa em CO2. Na lista da coluna 'Unidade', várias unidades de emissões de CO2 equivalentes estão disponíveis.
Os valores listados na coluna 'Quantidade' para Peso, Volume, Área e Comprimento resultam das propriedades das barras às quais a seção é atribuída. A 'Emissão' é calculada a partir desses valores e das emissões unitárias.
A 'Emissão total' representa as equivalentes de CO2 que todas as barras da seção causam. Além disso, a participação desta seção nas emissões totais em [%] é indicada. A 'Emissão total' é obtida somando as emissões totais de cada seção.