Uma secção transversal é necessária para descrever as propriedades de uma barra: as propriedades de secção transversal e as propriedades de material associadas influenciam a rigidez da barra.
Nem toda a secção transversal definida tem de ser usada no modelo. Assim, pode modelar rapidamente variantes sem eliminar secções transversais. No entanto, as secções transversais não podem ser renumeradas.
Nome
Pode definir um nome arbitrário para a secção transversal e indicar as propriedades da secção. Se a designação corresponder a uma entrada da biblioteca, o RSTAB lê os valores predefinidos. Para selecionar a secção transversal na biblioteca, clique no botão
no final da linha de introdução. A adoção de secções transversais está descrita no capítulo Biblioteca de secções transversais.
Nas secções transversais da biblioteca, as propriedades da secção estão fixadas e não são alteráveis. Constituem uma exceção as áreas de corte e as dimensões para cargas de temperatura não uniformes.
Num nome de secção transversal definido pelo utilizador, todas as propriedades da secção têm de ser definidas manualmente. Pode então utilizar a secção transversal para a determinação dos esforços internos. No entanto, o dimensionamento desta secção transversal não é possível, uma vez que não podem ser definidos pontos de tensão.
Base
O separador Base gere os parâmetros fundamentais da secção transversal.
Material
A cada secção transversal deve ser atribuído um material. Pode selecioná-lo na lista dos materiais já definidos. Os botões junto ao campo de introdução permitem selecionar um material da biblioteca ou defini-lo novamente (ver capítulo Materiais).
Categorias
Tipo de secção transversal
Nas secções transversais da biblioteca, o 'Tipo de secção transversal' está predefinido segundo as classificações habituais (ver capítulo Biblioteca de secções transversais). As secções transversais definidas pelo utilizador são atribuídas ao tipo 'Base'.
Tipo de fabrico
Nas secções transversais da biblioteca é apresentado o tipo de fabrico do perfil. Este controla determinadas prescrições de dimensionamento, por exemplo as curvas de encurvadura de secções ocas conformadas a frio.
Opções
Desativar rigidez ao corte
A consideração da rigidez ao corte conduz a um aumento da deformação devido às forças de corte. A deformação de corte desempenha um papel secundário em perfis laminados e soldados. Em secções transversais maciças e perfis de madeira, no entanto, recomenda-se considerar as rigidezes ao corte para o cálculo das deformações.
Desativar rigidez de empenamento
O campo de verificação para considerar a rigidez de empenamento está acessível quando, nas indicações de base, o add-on de análise Torção com empenamento está ativado. Nesse caso, pode controlar se a rigidez de empenamento da secção transversal é considerada no cálculo com sete graus de liberdade.
Rotação de secção
A rotação de secção descreve o ângulo pelo qual a secção transversal é rodada. Pode definir o ângulo de rotação α' no separador Rotação de secção.
Em secções transversais assimétricas, este separador oferece também possibilidades para 'Espelhar' o perfil. Pode assim, por exemplo, colocar um perfil L na posição correta.
Se importar uma secção transversal da biblioteca ou do RSECTION, não precisa de se preocupar com o ângulo de rotação da secção α'. O RSTAB lê o ângulo automaticamente. Em perfis definidos pelo utilizador, no entanto, tem de determinar o ângulo dos eixos principais e, em seguida, ajustar a posição através da rotação de secção.
Híbrido
A opção 'Híbrido' está acessível em secções transversais do tipo 'Paramétrico - Paredes espessas II', bem como em perfis do RSECTION compostos por vários materiais. No separador Híbrido pode então atribuir, por exemplo, as propriedades de material aos componentes de secções transversais de madeira compostas.
Modelo de parede fina
Com o campo de verificação 'Modelo de parede fina' pode, em secções transversais do tipo 'Normalizado - Aço' e 'Paramétrico - Paredes finas', controlar segundo que teoria as propriedades da secção são determinadas. Numa secção transversal de parede espessa, por exemplo, as áreas de corte e o momento de inércia de torção são determinados por um método diferente, uma vez que a solução analítica só é válida para secções transversais de parede fina.
Notação americana para propriedades da secção transversal
Os símbolos das propriedades da secção transversal diferem segundo as convenções europeias e americanas. Com o campo de verificação pode controlar se, por exemplo, os momentos estáticos são designados por S ou Q.
Estimativa de custos
A estimativa de custos é normalmente efetuada com os custos do material atribuído às barras de uma secção transversal (ver capítulo Materiais). Se pretender parâmetros específicos para uma secção transversal, pode definir separadamente os custos unitários e as unidades no separador Estimativa de custos.
Estimativa das emissões de CO2
A estimativa das emissões de CO2 baseia-se também, em regra, no material da secção transversal. No entanto, pode definir as emissões unitárias e as unidades especificamente para cada secção transversal no separador Estimativa das emissões de CO2.
Suavização de tensões para evitar singularidades
A suavização de tensões é sobretudo adequada para secções transversais compostas de madeira, para evitar singularidades nas zonas de ligação. Aí, as tensões de corte conduzem frequentemente a picos de tensão que influenciam desfavoravelmente o dimensionamento. Com esta função é alcançada uma melhor distribuição das tensões.
Propriedades da secção transversal
Nesta secção estão indicadas as propriedades mais importantes da secção transversal. Outros valores encontrará no separador Propriedades da secção transversal.
Áreas de secção transversal
As áreas de secção transversal estão subdivididas na área total 'Axial A' e nas áreas para 'Corte Ay' e 'Corte Az'. A área de corte Ay está relacionada com o momento de inércia Iz, a área de corte Az correspondentemente com Iy.
No seguinte artigo especializado encontra informações sobre a determinação das áreas de corte:
As áreas de corte influenciam a deformação de corte, que deve ser considerada sobretudo em barras curtas e maciças. Se alterar as áreas de corte, deve evitar valores extremamente pequenos: as áreas de corte estão incluídas no denominador de equações, podendo assim surgir problemas numéricos.
Momentos de inércia de área
Os momentos de inércia definem a rigidez da secção transversal no que diz respeito à solicitação por momentos: o momento de inércia de torção IT descreve a rigidez contra torção em torno do eixo longitudinal, os momentos de inércia de área de 2. ordem Iy e Iz as rigidezes contra flexão em torno dos eixos locais y e z. O eixo y deve ser entendido como eixo "forte". Com a constante de empenamento de 2. ordem Iω é descrita a resistência contra o empenamento.
Em perfis assimétricos, os momentos de inércia são indicados em torno dos eixos principais u e v da secção transversal. Os eixos locais da secção estão representados na gráfica da secção transversal.
Pode ajustar as áreas e os momentos de inércia da secção transversal através de fatores que define como 'Modificação de estrutura' específica da secção (ver capítulo Modificações de estrutura).
Inclinação dos eixos principais
A inclinação dos eixos principais descreve a posição dos eixos principais em relação ao sistema padrão de eixos principais de secções transversais simétricas. Em perfis assimétricos, é o ângulo α entre o eixo y e o eixo u (positivo no sentido dos ponteiros do relógio). Os eixos principais são designados por y e z em perfis simétricos e por u e v em perfis assimétricos (ver imagem Propriedades da secção transversal e eixos).
A inclinação dos eixos principais é determinada segundo a seguinte equação:
|
α |
Ângulo do eixo principal |
|
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 de perfis da biblioteca não é editável. No entanto, pode rodar a secção transversal por um ângulo definido pelo utilizador: para isso, ative o campo de verificação 'Rotação de secção' na secção 'Opções' (ver secção Rotação de secção).
Dimensões (para cargas de temperatura não uniformes)
As dimensões relativamente à largura b e à altura h da secção transversal são necessárias para o cálculo de cargas de temperatura.
RSECTION
Se estiver presente uma secção transversal criada com RSECTION, pode abrir o programa de secções transversais com o botão e alterar a secção transversal.
Propriedades da secção transversal
No separador Propriedades da secção transversal estão listados em detalhe os valores da secção transversal.
As propriedades das secções transversais paramétricas são determinadas com o RSECTION.
Estatística
O separador Estatística apresenta uma visão geral das barras no modelo que utilizam a secção transversal. O 'Peso total' pode, por exemplo, ser utilizado para uma lista de aço ou para uma estimativa de custos.
Pontos
A geometria da secção transversal é definida por pontos. Estes constituem também a base para as Linhas.
As coordenadas dos pontos de definição estão listadas numa tabela. Ao selecionar uma linha, esse ponto é apresentado a vermelho na gráfica da secção transversal. Em secções transversais de parede fina, os pontos de definição estão assinalados nas linhas centrais com um símbolo +. Pontos de controlo gerados para arcos podem ser reconhecidos por um símbolo de cadeado com +. Os pontos nas margens da secção transversal resultam das espessuras dos elementos.
Em arcos pode ler, na secção 'Parâmetros', os parâmetros do arco para além das coordenadas dos pontos.
Linhas
Os Pontos da secção transversal são ligados por linhas, de modo que a geometria da secção transversal fica definida pelo seu contorno. As linhas constituem também a base para as Partes.
Os pontos de definição das linhas, bem como os tipos e comprimentos das linhas, estão listados numa tabela. Ao selecionar uma linha, esta é apresentada a vermelho na gráfica da secção transversal.
Partes
A partir das linhas de contorno da secção transversal é gerada uma ou várias partes.
Para cada parte da secção transversal são indicadas as linhas de definição, o material, a área da secção transversal e a massa por unidade de comprimento.
Elementos
Os elementos da secção transversal são necessários para um Modelo de parede fina e para o cálculo da secção transversal eficaz. As Partes de uma secção transversal são compostas por um ou vários elementos com troços retos ou curvos, cada um com espessura constante. O início e o fim de um elemento são definidos pelas coordenadas dos Pontos.
Para cada elemento são indicados a espessura, a espessura de corte e o comprimento. Outras informações sobre o elemento selecionado são apresentadas nos parâmetros na secção inferior.
Pontos de tensão
O separador Pontos de tensão é composto por até quatro subseparadores. Aí pode ler as coordenadas dos pontos de tensão, os momentos estáticos e as coordenadas de empenamento com as espessuras associadas (em secções transversais de parede fina), bem como as tensões unitárias calculadas com a teoria de parede fina TWA (em secções transversais de parede fina) e com o método dos elementos finitos FEM.
Pode verificar os diagramas da secção transversal e das tensões na gráfica da secção transversal: clique na coluna do valor ou selecione o tipo na lista por baixo da gráfica.
Malha de EF
O último separador gere as definições para a malha de EF, com base na qual as propriedades da secção transversal e as tensões unitárias são determinadas.
Os dois campos de introdução permitem influenciar a discretização. Com um fator menor que 1 é gerada uma malha mais fina, com um fator maior que 1 uma malha mais grosseira. Em regra, não são necessárias adaptações aqui.
Estimativa de custos
O separador Estimativa de custos é apresentado se tiver assinalado a opção Estimativa de custos no separador 'Base'.
Se já existirem predefinições para uma estimativa de custos para o material de uma secção transversal, o campo de verificação 'Assumir do material' está ativado por predefinição. Assim, valem as definições de custos unitários referentes às barras e são evitadas predefinições duplicadas. Se pretender definir separadamente os custos unitários e as unidades para determinadas propriedades das barras, desative o campo de verificação.
Assinale que parâmetro da secção transversal é relevante para a estimativa de custos: peso, volume, superfície ou comprimento. Introduza na coluna 'Custo unitário' o valor que custa uma unidade do parâmetro. Na lista da coluna 'Unidade' estão disponíveis várias possibilidades para os custos unitários.
Os valores indicados na coluna 'Quantidade' para peso, volume, superfície e comprimento resultam das propriedades das barras às quais a secção transversal está atribuída.
Os 'Custos' mostram o preço de todas as barras utilizadas da secção transversal. Representam também os 'Custos totais'. Se vários secções transversais estiverem ativadas para a estimativa de custos, pode ler nos custos totais também a quota da secção transversal em [%] nos custos globais.
Estimativa das emissões de CO2
O separador Estimativa das emissões de CO2 é apresentado se tiver assinalado a opção Estimativa das emissões de CO2 no separador 'Base'.
Se já existirem predefinições para uma estimativa das emissões de CO2 para o material de uma secção transversal, o campo de verificação 'Assumir do material' está ativado por predefinição. Assim, valem as definições de emissões referentes às barras e são evitadas predefinições duplicadas. Se pretender definir separadamente as emissões unitárias e as unidades para determinadas propriedades das barras, desative o campo de verificação.
Assinale que parâmetro da secção transversal é relevante para a estimativa das emissões de CO2: peso, volume, superfície ou comprimento. Introduza na coluna 'Emissão unitária' o valor que uma unidade da secção transversal origina em CO2. Na lista da coluna 'Unidade' estão disponíveis várias unidades de emissão para equivalentes de CO2.
Os valores apresentados na coluna 'Quantidade' para peso, volume, superfície e comprimento resultam das propriedades das barras às quais a secção transversal está atribuída. A 'Emissão' é determinada a partir destes valores e da emissão unitária.
A 'Emissão total' indica os equivalentes de CO2 que todas as barras da secção transversal originam. Além disso, é indicada a quota das emissões em [%] que esta secção transversal tem nas emissões globais. A 'Emissão global' resulta da soma das emissões totais de cada secção transversal.