Materiais

Materiais são necessários para a definição de seções transversais. As propriedades do material influenciam as rigidezes das barras.

Caixa de diálogo "Novo material"

Nome

Você pode definir qualquer nome para o material. Se a designação corresponder a uma entrada da biblioteca, o RSTAB lê os valores de material armazenados. Para selecionar o material na biblioteca, clique no botão no final da linha de entrada. A importação de materiais é descrita no capítulo Biblioteca de Materiais.

Para materiais da biblioteca, os 'Valores Básicos do Material' são pré-definidos e não podem ser alterados. Se desejar usar valores personalizados do material, marque a caixa de seleção 'Material Personalizado' na seção 'Opções' (veja a seção Material Personalizado).

Base

A aba Base gerencia os parâmetros básicos do material. Ela também oferece opções de controle para propriedades especiais, que você pode definir em abas adicionais.

Categorias

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

Tipo de Material

O tipo de material controla quais parâmetros e fatores de segurança parcial são relevantes para o dimensionamento. Esta classificação também define os fatores de segurança parcial do material, que são considerados de acordo com a norma durante o dimensionamento.

Para um material da biblioteca, um dos seguintes tipos de material é predefinido.

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-elásticas 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'. Ele permite que você represente, por exemplo, as propriedades de uma placa OSB em um modelo de barra, que considera diferentes rigidezes dependendo da posição de montagem. A posição 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 do Material

Nesta seção da aba 'Base', são indicados os principais valores do material.

Secção "Propriedades de material básicas"

Módulo de Elasticidade

O módulo de Young, ou módulo de elasticidade, descreve a relação entre tensão normal e deformação.

Módulo de Cisalhamento

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

Coeficiente de Poisson

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

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

Se você inserir um Material Personalizado com suas propriedades isotrópicas, o RSTAB determinará o coeficiente de Poisson a partir dos valores do módulo de Young e do módulo de cisalhamento. Você pode alterar esta configuração padrão na lista 'Tipo de Definição', se necessário.

Tipo de Definição

Peso Específico / Densidade

O peso específico γ descreve o peso do material por unidade de volume. Esta indicação é particularmente relevante para o caso de carga "Peso Próprio": a carga automática do modelo é determinada a partir do peso específico e das áreas das seções transversais das barras utilizadas.

A densidade ρ descreve a massa do material por unidade de volume. Esta indicação é necessária para análises dinâmicas.

Coeficiente de Expansão Térmica

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

O coeficiente de expansão térmica é relevante para os tipos de carga 'Temperatura' e 'Variação de Temperatura'.

Opções

As caixas de seleção 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 da biblioteca, os valores de material são fixamente predefinidos. Portanto, não podem ser alterados diretamente nos campos de entrada. Para ajustar as propriedades de um material, ative a caixa de seleção 'Material Personalizado'. Isso torna os campos de entrada dos valores básicos do material na aba 'Base' acessíveis. Da mesma forma, você pode alterar os valores específicos de dimensionamento na aba 'Valores de Material' (veja a imagem Ajustar Valores de Material). Na aba 'Modificação de Rigidez', é possível escalar globalmente o módulo de Young e o módulo de cisalhamento com um fator (veja a imagem Ajustar Rigidez do Material).

Dependente de Temperatura

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

Estimativa de Custo

Para a determinação dos custos, os materiais são considerados, atribuindo-os aos diferentes 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 se baseia nos materiais atribuídos aos diferentes objetos. Você pode definir os custos unitários 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 de forma muito realista na renderização. Selecione uma entrada existente na aba 'Textura Personalizada' ou defina uma nova textura com o botão (veja o capítulo Texturas).

Valores de Material

Na aba Valores de Material, todos os valores característicos do material que desempenham um papel na análise estrutural e no dimensionamento nos Add-Ons são indicados.

Ajuste das propriedades do material

Modificação da Rigidez

A aba Modificação da Rigidez é exibida quando você tem a opção Material Personalizado marcada na aba 'Base'. Aqui você pode ajustar globalmente a rigidez do material, por exemplo, para considerar 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

No campo 'Parâmetros', indique o fator pelo qual a rigidez do material deve ser ajustada.

Dependente de Temperatura

A aba Dependente de Temperatura será exibida quando você tiver marcado as opções Material Personalizado e Dependente de Temperatura na aba 'Base'. Aqui você pode descrever os valores característicos dependentes de temperatura do material. As propriedades do material dependentes de temperatura são consideradas para objetos que são termicamente solicitados por temperatura ou variação de temperatura. Na determinação das cargas de temperatura, é aplicada a temperatura final do respectivo passo.

Definição de propriedades de material dependentes da temperatura

Escolha na lista 'Valor Característico Dependente de Temperatura' um valor do material, por exemplo, o módulo de Young. Em seguida, crie as linhas de tabela necessárias com o botão , para que você possa inserir as temperaturas com os valores correspondentes linha por linha. Com o botão , os dados também podem ser importados de uma tabela do Excel.

A 'Temperatura de Referência' define as rigidezes para objetos sem cargas de temperatura. Com um valor de referência de, por exemplo, 300 °C, o módulo de Young reduzido desse ponto da curva de temperatura é aplicado a todas as barras.

Biblioteca de Materiais Personalizados

Você pode salvar um material personalizado em uma biblioteca como modelo. Assim, não precisará definir novamente as propriedades do material em outros projetos.

Salvar Material

Para salvar o material atual como material personalizado, clique no botão no final da seção 'Valores Básicos do Material' após definir os valores característicos do material.

Guardar material definido pelo utilizador na biblioteca

Será exibido o diálogo 'Novo Material Personalizado'.

Caixa de diálogo "Novo material definido pelo utilizador"

Insira o nome do material no campo 'Nome'. Se necessário, você ainda pode ajustar os valores característicos do material. Com OK, você salva o material personalizado na biblioteca.

Ler Material

Para ler um material personalizado da biblioteca, clique no botão na seção 'Valores Básicos do Material'.

Importar material definido pelo utilizador a partir da biblioteca

O diálogo 'Editar Material Personalizado' será exibido. Nesta biblioteca com os materiais que você salvou (veja a imagem Diálogo 'Novo Material Personalizado'), você pode selecionar a entrada apropriada e então confirmá-la com OK.

Se você tiver lido um material personalizado e desejar alterar as propriedades de forma geral, poderá ajustar os valores característicos do material através do botão (na seção 'Valores Básicos do Material') na biblioteca.

Estimativa de Custos

A aba Estimativa de Custos será exibida quando você marcar a opção Estimativa de Custos na aba 'Base'.

Definir custos unitários e unidades para material

Marque para os objetos estruturais 'Barras' qual característica do material é relevante para a estimativa de custos: peso, volume ou área.

Insira na coluna 'Custo Unitário' o valor que custa uma unidade do material. Na lista da coluna 'Unidade', estão disponíveis várias opções para os custos unitários.

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

O 'Peso Total' no final da tabela mostra a massa que resulta da soma de todos os pesos parciais ativados do material. Além disso, é indicado a participação desse material no peso total de todos os materiais ativados para a estimativa de custos.

Os 'Custos Totais' indicam o preço resultante da soma de todos os custos parciais ativados do material. Além disso, é indicada a participação desse material no custo total de todos os materiais ativados para a estimativa de custos.

O 'Custo Global' resulta 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 será exibida quando você marcar a opção Estimativa das Emissões de CO₂ na aba 'Base'.

Definir emissões e unidades de materiais

Marque para os objetos estruturais 'Barras' qual característica do material é relevante para a estimativa de emissões de CO₂: peso, volume ou área, etc.

Insira na coluna 'Emissão Unitária' o valor que uma unidade do material causa em emissões de CO₂. Na lista da coluna 'Unidade', estão disponíveis várias unidades de emissão para equivalentes de CO₂.

A partir das emissões unitárias e das propriedades dos objetos estruturais associados ao material, o programa calcula as emissões proporcionais de CO₂. O cálculo é realizado diretamente, e não como em outros Add-Ons através de uma função separada.

A 'Emissão Total' mostra os equivalentes de CO₂ resultantes da soma de todas as partes de emissões ativadas do material. Além disso, é indicada a participação desse material nas 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 de emissões de CO₂.