Materiais

Materiais são necessários para a definição de seções transversais. As propriedades dos materiais são incorporadas nas rigidezes das barras.

Caixa de diálogo "Novo material"

Nome

Você pode definir qualquer nome para o material. Se a designação corresponder a uma entrada no banco de dados, o RSTAB irá carregar as propriedades armazenadas do material. Para selecionar o material no banco de dados, clique no botão no final da linha de entrada. A incorporação de materiais é descrita no capítulo Biblioteca de materiais.

Para materiais do banco de dados, os 'Valores básicos das propriedades dos materiais' são pré-definidos e não podem ser alterados. Se desejar usar propriedades personalizadas do material, marque a caixa de seleção 'Material personalizado' na seção 'Opções' (ver seção Material personalizado).

Base

A aba Base gerencia os parâmetros básicos do material. Também oferece controles para propriedades especiais que você pode definir em abas adicionais.

Categorias

Nesta seção, você define o tipo de material e o modelo de material.

Tipo de Material

O tipo de material controla quais parâmetros e coeficientes são relevantes para a dimensionamento. Esta classificação também define os coeficientes de segurança do material que devem ser considerados na dimensionamento dependendo da norma.

Para um material do banco de dados, um dos seguintes tipos de material está pré-definido.

Tipos de material

Modelo de Material

Na lista, estão disponíveis os modelos de material 'Isotrópico | Linear elástico' e 'Isotrópico | Madeira | Linear Elástico (Barras)' (para materiais de madeira).

Seleção de modelo do material

Isotrópico | Linear elástico

As propriedades de rigidez linear-elástica do material são independentes da direção. Elas podem ser descritas da seguinte forma:

As seguintes condições se aplicam:

• E > 0
• G > 0
• ν > -1

Isotrópico | Madeira | Linear elástico (Barras)

Este modelo de material está disponível para materiais do tipo 'Madeira'. Pode-se, por exemplo, modelar as propriedades de uma placa OSB em um modelo de barra que considera diferentes rigidezes dependendo da orientação de instalação. A orientação da placa pode ser definida na aba 'Isotrópico | Madeira | Linear elástico (Barras)' através das duas listas.

Parâmetros de um material de madeira elástico linear isotrópico para barras

Valores básicos das propriedades dos materiais

Nesta seção da aba 'Base', os principais valores das propriedades dos materiais são indicados.

Secção "Propriedades de material básicas"

Módulo de Elasticidade

O módulo E descreve a relação entre tensão normal e deformação.

Módulo de Cisalhamento

O módulo de cisalhamento G, também conhecido como módulo de deslizamento, é o segundo parâmetro para descrever o comportamento elástico de um material linear, isotrópico e homogêneo. A deformação baseia-se, neste caso, em uma tensão de cisalhamento.

Coeficiente de Poisson

O coeficiente de Poisson ν, também conhecido como razão de Poisson, é necessário para determinar a contração lateral. Em materiais isotrópicos, o coeficiente de Poisson é geralmente entre 0,0 e 0,5. A partir de um valor de 0,5 (por exemplo, borracha) assume-se que o material não é isotrópico.

A relação entre o módulo de elasticidade, o módulo de cisalhamento e o coeficiente de Poisson em um material isotrópico é descrita na equação Coeficiente de Poisson.

Se você inserir um Material personalizado com propriedades isotrópicas, o RSTAB calcula o coeficiente de Poisson a partir dos valores dos módulos E e G. Essa configuração padrão pode ser alterada, se necessário, na lista 'Tipo de definição'.

Tipo de definição

Peso específico / Densidade

O peso específico γ descreve o peso do material por unidade de volume. Esta informação é particularmente importante para o caso de carga "Peso próprio": A carga própria automática do modelo é calculada a partir do peso específico e das seções transversais das barras utilizadas.

A densidade ρ descreve a massa do material por unidade de volume. Este valor é requerido para análises dinâmicas.

Coeficiente de dilatação térmica

O coeficiente de dilatação térmica α descreve a relação linear entre mudanças de temperatura e alterações de comprimento (expansão do material quando aquecido, contração quando resfriado).

O coeficiente de dilatação térmica é relevante para os tipos de carga 'Temperatura' e 'Mudança de temperatura'.

Opções

As opções nesta seção da aba 'Base' permitem influenciar as propriedades do material. Após ativar uma opção, novas abas são adicionadas.

Secção "Opções"

Material personalizado

Para materiais do banco de dados, as propriedades materiais são pré-definidas. Portanto, não podem ser alteradas diretamente nos campos de entrada. Para ajustar as propriedades de um material, marque a caixa 'Material personalizado'. Isso torna os campos de entrada para os valores básicos das propriedades dos materiais na aba 'Base' acessíveis. Da mesma forma, você pode modificar os valores das propriedades específicas para dimensionamento na aba 'Valores de Material' (veja a imagem Ajustar propriedades do material). Na aba 'Modificação de rigidez', os módulos E e G podem ser escalados globalmente por um fator (veja a imagem Ajustar rigidez do material).

Dependência de temperatura

Para definir um material linear elástico com propriedades tensão-deformação dependentes de temperatura, ative as caixas 'Personalizado' e 'Dependente de temperatura'. Você pode então definir os valores das propriedades dos materiais dependentes de temperatura na aba Dependente de temperatura.

Estimativa de custos

Para a determinação dos custos, são usados os materiais atribuídos aos respectivos objetos. Você pode definir os custos unitários e unidades dos objetos na aba Estimativa de custos.

Estimativa das emissões de CO₂

A estimativa das emissões de CO₂ também é baseada nos materiais atribuídos aos respectivos objetos. Você pode definir as emissões unitárias e unidades na aba Estimativa das emissões de CO₂.

Textura personalizada

Com uma textura personalizada, você pode atribuir uma estrutura de superfície ao material. Os objetos serão então representados muito realisticamente na renderização. Escolha uma entrada existente na aba 'Textura personalizada' ou defina uma nova textura com o botão (veja o capítulo Texturas).

Valores do Material

Na aba Valores do Material, todas as propriedades do material que desempenham um papel na análise estrutural e na dimensionamento nos Add-Ons são indicadas.

Ajuste das propriedades do material

Modificação de Rigidez

A aba Modificação de Rigidez é exibida quando você marca a opção Material personalizado na aba 'Base'. Aqui você pode ajustar globalmente a rigidez do material para considerar, por exemplo, fatores de segurança ou propriedades de material reduzidas.

Ajustar a rigidez do material

Na lista da seção 'Tipo de modificação', estão disponíveis duas opções:

• Fator de divisão para módulos E e G
• Fator de multiplicação para módulos E e G

Na seção 'Parâmetros', insira o fator pelo qual a rigidez do material deve ser ajustada.

Dependente de temperatura

A aba Dependente de temperatura é exibida quando as opções Material personalizado e Dependência de temperatura estão marcadas na aba 'Base'. Aqui você pode descrever as propriedades dependentes da temperatura dos materiais. As propriedades dos materiais dependentes de temperatura são consideradas para objetos que são termicamente afetados por temperatura ou alteração de temperatura. No cálculo das cargas térmicas, a temperatura final de cada etapa é considerada.

Definição de propriedades de material dependentes da temperatura

Na lista 'Propriedade dependente de temperatura', selecione uma propriedade do material, como o módulo E. Use o botão para criar as linhas de tabela necessárias, permitindo que você insira as temperaturas e os valores correspondentes por linha. Os dados também podem ser importados de uma tabela do Excel com o botão .

A 'Temperatura de referência' define as rigidezes para objetos que não possuem cargas térmicas. Por exemplo, para um valor de referência de 300 °C, o módulo E reduzido deste ponto da curva de temperatura é utilizado para todas as barras.

Biblioteca de materiais personalizados

Você pode salvar um material personalizado num banco de dados como um template. Assim, não precisará definir as propriedades do material novamente em outros projetos.

Salvar material

Para salvar o material atual como um material personalizado, clique no botão após definir as propriedades do material na parte inferior na seção 'Valores básicos das propriedades dos materiais'.

Guardar material definido pelo utilizador na biblioteca

O diálogo 'Novo material personalizado' será exibido.

Caixa de diálogo "Novo material definido pelo utilizador"

Insira o nome do material no campo 'Nome'. Se desejar, você pode ajustar as propriedades do material. Clique em OK para salvar o material personalizado no banco de dados.

Carregar material

Para carregar um material personalizado do banco de dados, clique no botão na seção 'Valores básicos das propriedades dos materiais'.

Importar material definido pelo utilizador a partir da biblioteca

O diálogo 'Editar material personalizado' será exibido. Nesse banco de dados com seus materiais salvos (veja a imagem Diálogo 'Novo material personalizado'), você pode selecionar uma entrada adequada e confirmá-la com OK.

Se carregar um material personalizado e quiser alterar as propriedades, você pode ajustar as propriedades do material através do botão na biblioteca (na seção 'Valores básicos das propriedades dos materiais').

Estimativa de custos

A aba Estimativa de custos é exibida quando a opção Estimativa de custos está marcada na aba 'Base'.

Definir custos unitários e unidades para material

Selecione para os objetos estruturais 'Barras' qual propriedade do material é relevante para a estimativa de custos: Peso, Volume ou Área.

Insira o valor que uma unidade do material custa na coluna 'Custo unitário'. Diversas unidades de custo estão disponíveis na lista da coluna 'Unidade'.

A partir dos custos unitários e das propriedades das barras atribuídas ao material, o programa determina diretamente os custos proporcionais.

O 'Peso total' no final da tabela mostra a massa que resulta da soma de todos os pesos parciais do material ativados. Além disso, a proporção do peso total é indicada, mostrando qual o peso este material representa em relação à massa de todos os materiais ativados para a estimativa de custos.

O 'Custo total' mostra o preço resultante da soma de todos os custos parciais ativados do material. Além disso, é indicado a proporção dos custos em relação ao preço total de todos os materiais ativados para a estimativa de custos.

Os 'Custos globais' resultam da soma dos custos totais de todos os materiais ativados para a estimativa de custos.

Estimativa das emissões de CO₂

A aba Estimativa das emissões de CO₂ é exibida quando a opção Estimativa das emissões de CO₂ está marcada na aba 'Base'.

Definir emissões e unidades de materiais

Para os objetos estruturais 'Barras', indique qual propriedade do material é relevante para a estimativa das emissões de CO₂: Peso, Volume ou Área, etc.

Insira o valor que uma unidade do material causa de emissões de CO₂ na coluna 'Emissão unitária'. Diversas unidades de emissões de equivalentes de CO₂ estão disponíveis na lista da coluna 'Unidade'.

A partir das emissões unitárias e das propriedades dos objetos estruturais atribuídas ao material, o programa determina as emissões proporcionais de CO₂. A calibração é, portanto, direta e não através de uma função separada, como ocorre em outros Add-Ons.

A 'Emissão total' mostra os equivalentes de CO₂ resultantes da soma de todas as emissões parciais ativadas do material. Além disso, é indicada a proporção das emissões atribuídas a este material em relação às emissões totais de todos os materiais ativados para a estimativa.

A 'Emissão global' resulta da soma das emissões totais de todos os materiais ativados para a estimativa das emissões de CO₂.