São necessários materiais para definir as secções. As propriedades do material afetam a rigidez das barras.
Nome
O utilizador pode definir qualquer nome para o material. Se a descrição corresponder a uma entrada na biblioteca, o RSTAB importa as propriedades do material armazenadas. Para selecionar um material na biblioteca, clique no botão
no final da linha de entrada. A importação de materiais é descrita no Capítulo Biblioteca de materiais.
Para os materiais da biblioteca, as 'Propriedades básicas do material' são definidas por padrão e não podem ser alteradas. Se pretende utilizar as propriedades definidas pelo utilizador do material, seleccione a caixa de verificação Material definido pelo utilizador na secção de diálogo 'Opções' (ver parágrafo Material definido pelo utilizador).
Base
O separador Geral gere os parâmetros básicos do material.
Tipo de material
O tipo de material é utilizado para definir a categoria do material. Ele controla os parâmetros e fatores relevantes para o dimensionamento. O tipo de material também define os coeficientes parciais de segurança do material, que são considerados para o dimensionamento dependendo da norma.
Para um material retirado da biblioteca, está predefinido um dos seguintes tipos de material.
Modelo de material
A lista oferece a estabilidade 'Isotrópico | Linear elástico' e 'Isotrópico | Madeira | Modelos de material linear elástico (barras)' (para materiais de madeira) para seleção.
Isotrópico linear elástico
As propriedades de resistência linear elástica do material não dependem das direcções. Podem ser descritos da seguinte forma:
| E | módulo de elasticidade |
| G | módulo de corte |
| ν | deformação transversal |
Aplicam-se as seguintes condições:
- E > 0
- G > 0
- ν > -1
Madeira isotrópica linear elástica (barras)
Este modelo de material pode ser selecionado para materiais do tipo 'Madeira'. Permite representar, por exemplo, as propriedades de um painel de contraforte orientado (OSB) no modelo de barra, incluindo diferentes rigidezes dependendo da posição de instalação. Pode definir a posição do painel na 'madeira isotrópica | Linear elástico (barras)' utilizando as duas listas.
módulo de elasticidade
Os módulos de elasticidade E descrevem a relação entre a tensão normal e a extensão.
módulo de corte
O módulo de corte G é o segundo parâmetro utilizado para descrever o comportamento elástico de um material linear, isotrópico e homogéneo. Neste caso, a deformação é baseada na tensão de corte.
deformação transversal
É necessária a relação de Poisson' para determinar a deformação transversal. Geralmente, o coeficiente de Poisson dos materiais isotrópicos está entre 0.0 e 0.5. Portanto, para um valor superior a 0.5 (por exemplo borracha) assume-se que o material não é isotrópico.
A relação entre o módulo de elasticidade, o módulo de corte e a relação de Poisson' para um material isotrópico é descrita na equação Poisson's ratio.
Quando introduz um Material definido pelo utilizador com as respetivas propriedades isotrópicas, o RSTAB determina a relação de Poisson' com base nos valores do módulo de elasticidade e do módulo de corte. Se necessário, pode alterar esta predefinição na lista 'Tipo de definição'.
Tipo de definição para propriedades do material
| E |
|
|
Relação de Poisson' determinada a partir do módulo de elasticidade e do módulo de corte |
| E |
|
|
Módulo de corte determinado a partir do módulo de elasticidade e relação de Poisson' |
| E |
|
|
O módulo de elasticidade, o módulo de corte e a relação de Poisson' são independentes entre si. |
Peso específico / densidade da massa
O peso específico γ descreve o peso do material por unidade de volume. A especificação é especialmente importante para o tipo de carga 'Peso próprio'. O peso próprio automático do modelo é determinado a partir do peso específico e das áreas da secção das barras utilizadas.
A densidade ρ descreve a massa do material por unidade de volume. Esta informação é necessária para as análises dinâmicas.
coeficiente de dilatação térmica
O coeficiente de dilatação térmica α descreve a correlação linear entre as alterações de temperatura e o comprimento (alongamento do material devido ao aquecimento, encurtamento devido ao arrefecimento).
O coeficiente de dilatação térmica é relevante para os tipos de carga 'Temperatura' e 'Alteração de temperatura'.
Material definido pelo utilizador
As propriedades dos materiais da biblioteca são predefinidas. Por isso, não podem ser alterados diretamente nos campos de entrada.
Para ajustar as propriedades de um material, seleccione a caixa de verificação Material definido pelo utilizador na secção de diálogo 'Opções'. Em seguida, os campos de entrada na secção de diálogo 'Propriedades básicas do material' do separador 'Principal' ficam acessíveis. Utilize o separador 'Valores do material' também para alterar as propriedades específicas do dimensionamento.
Modificação de rigidez
No caso de um material definido pelo utilizador, pode ajustar a rigidez, por exemplo, para considerar fatores de segurança ou propriedades do material reduzidas. Estão disponíveis duas opções para seleção na lista 'Tipo de modificação':
- Fator de divisão para os módulos E e G
- Fator de multiplicação para os módulos E e G
Na secção de diálogo 'Parâmetros', introduza o fator pelo qual a rigidez do material deve ser ajustada.
Dependente da temperatura
Para definir um material linear elástico com propriedades tensão-deformação dependentes da temperatura, seleccione as caixas de selecção Definido pelo utilizador e Dependente da temperatura na secção de diálogo 'Opções'. Depois, pode definir as propriedades do material dependentes da temperatura no separador 'Dependente da temperatura'. Estas propriedades do material são tidas em consideração para objetos que estão termicamente estressados por temperatura ou alteração de temperatura.
Na lista 'Propriedades dependentes da temperatura', selecione uma propriedade do material; por exemplo, o módulo de elasticidade. Em seguida, utilize o botão
para criar as linhas de tabela necessárias para que possa introduzir as temperaturas com os valores correspondentes linha a linha. Também pode utilizar o botão
para importar dados de uma folha de cálculo do Excel.
A 'temperatura de referência' define a rigidez para os objetos que não têm cargas de temperatura. Quando é definido um valor de referência de 300 °C, por exemplo, o módulo de elasticidade reduzido desse ponto da curva de temperatura é aplicado para todas as barras.