Uma seção transversal é necessária para descrever as propriedades de uma barra: As propriedades da seção transversal e os materiais associados influenciam a rigidez da barra.
Nem toda seção transversal definida precisa ser usada no modelo. Assim, você pode rapidamente modelar variantes sem excluir seções transversais. No entanto, as seções transversais não podem ser renumeradas.
Nome
Você pode atribuir qualquer nome à seção transversal e especificar seus valores. Se a designação coincidir com uma entrada na biblioteca, o RSTAB lê os valores armazenados. Para selecionar a seção transversal na biblioteca, clique no botão
no final do campo de entrada. A importação de seções transversais é descrita no capítulo Querschnittsbibliothek.
Para seções transversais da biblioteca, as propriedades são fixas e não podem ser alteradas. Uma exceção são as áreas de cisalhamento e as dimensões para cargas de temperatura desiguais.
Para um nome de seção transversal definido pelo usuário, todos os valores da seção devem ser definidos manualmente. Você pode então usar a seção transversal para determinar forças internas. No entanto, o dimensionamento dessa seção transversal não é possível, pois pontos de tensão não podem ser definidos.
Base
A aba Base gerencia os parâmetros fundamentais da seção transversal.
Material
Todo 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 possibilidade de selecionar um material na biblioteca ou definir um novo (veja o capítulo Materialien).
Categorias
Tipo de Seção Transversal
Para seções transversais provenientes da biblioteca, o 'Tipo de Seção Transversal' está pré-definido conforme as classificações habituais lá existentes (veja o capítulo Querschnittsbibliothek). Seções transversais definidas pelo usuário são atribuídas ao tipo 'Base'.
Tipo de Fabricação
Para seções transversais da biblioteca, o tipo de fabricação do perfil é exibido. Ele regula certas prescrições 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 leva a um aumento de deformação devido às forças transversais. A deformação por cisalhamento desempenha um papel secundário em perfis laminados e soldados. No entanto, para seções sólidas e em madeira, recomenda-se considerar a rigidez ao cisalhamento na cálculo de deformações.
Desativar Rigidez à Torsão por Distorção
A caixa de seleção para considerar a rigidez à torsão por distorção está acessível quando na aba de base a extensão de análise Torsão com Distorção está ativa. Nesse caso, você pode controlar se a rigidez à torsão por distorção da seção transversal será considerada no cálculo com sete graus de liberdade.
Rotação da Seção Transversal
A rotação da seção transversal descreve o ângulo pelo qual a seção é girada. Você pode definir o ângulo de rotação α' na aba Rotação da Seção Transversal.
Para seções transversais assimétricas, essa aba também oferece opções para 'espelhar' o perfil. Assim, por exemplo, você pode colocar um perfil L na posição correta.
Ao importar uma seção transversal da biblioteca ou do RSECTION, você não precisa se preocupar com o ângulo de rotação α'. O RSTAB lê o ângulo automaticamente. No entanto, para perfis definidos pelo usuário, você deve determinar o ângulo das principais eixos por conta própria e, em seguida, ajustar a localização através da rotação da seção transversal.
Híbrido
A opção 'Híbrido' está disponível para seções do tipo 'Paramétrico - Grossa II', bem como para perfis RSECTION que consistem em vários materiais. Na aba Híbrido, você pode então atribuir propriedades de material aos componentes de seções transversais compostas de madeira, por exemplo.
Modelo de Paredes Finas
A caixa de seleção 'Modelo de Paredes Finas' permite controlar, em seções do tipo 'Norma - Aço' e 'Paramétrico - Paredes Finas', segundo qual teoria os valores da seção transversal serão determinados. Para uma seção grossa, por exemplo, as áreas de cisalhamento e o momento de inércia à torção são determinados de forma diferente, uma vez que a solução analítica se aplica apenas a seções finas.
Notação Americana para Valores de Seção Transversal
Os símbolos para os valores das seções transversais diferem entre as convenções europeias e americanas. Com a caixa de seleção, você pode controlar, por exemplo, se os momentos estáticos são indicados como S ou Q.
Estimativa de Custos
A estimativa de custos é geralmente baseada nos custos do material atribuído às barras de uma seção transversal (veja o capítulo Materialien). Se parâmetros específicos tiverem que ser aplicados a uma seção transversal, você pode definir os custos unitários e as unidades separadamente na aba Kostenschätzung.
Estimativa de Emissões de CO2
A estimativa das emissões de CO2 também é geralmente baseada no material da seção transversal. No entanto, você pode definir unidades de emissão e unidades específicas para cada seção transversal individualmente na aba Abschätzung der CO2-Emissionen.
Suavização de Tensão para Evitar Singularidades
A suavização de tensão é principalmente adequada para seções transversais compostas de madeira, a fim de evitar singularidades nas áreas de junção. As tensões de cisalhamento frequentemente resultam em picos de tensão nessas áreas, que podem impactar negativamente o dimensionamento. Essa função ajuda a alcançar uma melhor distribuição das tensões.
Valores de Seção Transversal
Nesta seção, os principais valores da seção transversal são listados. Outros valores podem ser encontrados na aba Querschnittswerte.
Áreas de Seção Transversal
As áreas de seção transversal são divididas na área total 'Axial A' e nas áreas 'Cisalhamento Ay' e 'Cisalhamento Az'. A área de cisalhamento Ay está associada ao momento de inércia Iz, e a área de cisalhamento Az está associada a Iy.
Neste artigo técnico, você encontrará informações sobre a determinação das áreas de cisalhamento:
As áreas de cisalhamento afetam a deformação por cisalhamento, que deve ser considerada especialmente para barras curtas e maciças. Se você alterar as áreas de cisalhamento, deve evitar valores extremamente pequenos: As áreas de cisalhamento aparecem no denominador das equações, o que pode gerar problemas numéricos.
Momentos de Inércia da Área
Os momentos de inércia definem a rigidez da seção transversal sob a carga de momentos: O momento de inércia à torção IT descreve a rigidez contra torção em torno do eixo longitudinal, enquanto os momentos da área de 2ª ordem Iy e Iz determinam as rigidezes contra a flexão em torno dos eixos locais y e z. O eixo y é considerado o eixo "forte". O momento da área de encurvadura de 2ª ordem Iω descreve a resistência à encurvadura.
Para perfis assimétricos, os momentos de inércia são fornecidos em relação aos eixos principais u e v da seção transversal. Os eixos da seção local são mostrados no gráfico da seção transversal.
Você pode ajustar as áreas de seção e os momentos de inércia usando fatores que você define como uma 'modificação estrutural' específica da seção (veja o capítulo Strukturmodifikationen).
Inclinação dos Eixos Principais
A inclinação dos eixos principais descreve a orientação dos eixos principais em relação ao sistema de eixos principais padrão 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 denominados y e z, enquanto para perfis assimétricos são denominados u e v (veja a imagem Querschnittswerte und Achsen).
A inclinação dos eixos principais é determinada pela 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, você pode girar a seção transversal por um ângulo personalizado: Para isso, ative a caixa de seleção 'Rotação da Seção Transversal' na seção 'Opções' (veja a seção Querschnittsdrehung).
Dimensões (para Cargas de Temperatura Desiguais)
As dimensões em relação à largura b e altura h da seção transversal são necessárias para o cálculo de cargas de temperatura.
RSECTION
Se existir uma seção transversal criada com RSECTION, você pode abrir o programa de seção transversal e modificar a seção usando o botão .
Querschnittswerte
Na aba Querschnittswerte, os valores da seção transversal são detalhadamente listados.
Os valores de seções transversais paramétricas são determinados com RSECTION.
Statistik
A aba Statistik fornece uma visão geral das barras no modelo que utilizam a seção transversal. O 'Peso Total', por exemplo, pode ser usado para uma lista de aço ou estimativa de custos.
Punkte
A geometria da seção transversal é definida por pontos. Eles também são a base para Linien.
As coordenadas dos pontos de definição são listadas em uma tabela. Se você selecionar uma linha, esse ponto será destacado em vermelho no gráfico da seção transversal. Para seções de paredes finas, os pontos de definição estão localizados nas linhas médias, indicados por um símbolo +. Os pontos de controle gerados para arcos são reconhecidos por um símbolo de cadeado com +. Os pontos nas bordas da seção são determinados pelas espessuras dos elementos.
Para arcos, você pode ler os parâmetros do arco, além das coordenadas dos pontos, na seção 'Parametro'.
Linien
Os Punkte da seção transversal são conectados por linhas, de modo que a geometria da seção é definida pelo seu contorno. As linhas também são a base para Teile.
Os pontos de definição das linhas, bem como os tipos e comprimentos das linhas são listados em uma tabela. Se você selecionar uma linha, essa linha será destacada em vermelho no gráfico da seção transversal.
Teile
Das linhas do contorno da seção transversal, uma ou mais partes são geradas.
Para cada peça de seção transversal, as linhas de definição, o material, a área da seção transversal e a massa por unidade de comprimento são fornecidas.
Spannungspunkte
A aba Spannungspunkte consiste em até quatro sub-abas. Nelas, você pode ler as coordenadas dos pontos de tensão, os momentos estáticos e as coordenadas de torção com as espessuras associadas (para seções de paredes finas), assim como as tensões unitárias calculadas com a teoria das paredes finas 'TWA' (para seções de paredes finas) e com o método de elementos finitos 'FEM'.
Você pode verificar os processos de seção e de tensão no gráfico da seção transversal: Clique na coluna do valor ou selecione o tipo da lista abaixo do gráfico.
FE-Netz
A última aba gerencia as configurações da malha de elementos finitos, com base na qual os valores da seção transversal e as tensões unitárias são calculados.
Os dois campos de entrada oferecem a possibilidade de influenciar a discretização. Com um fator menor que 1, é gerada uma malha mais fina, e com um fator maior que 1, uma malha mais grossa é gerada. Em geral, não são necessárias adaptações aqui.
Kostenschätzung
A aba Kostenschätzung é exibida quando você marc como ativa a opção Kostenschätzung na aba 'Base'.
Se para um material de uma seção transversal já existem diretrizes para uma estimativa de custos, a caixa de seleção 'Assumir do Material' está ativada por padrão. Isso garante que as definições de custos unitários baseados em barras se apliquem, evitando diretrizes duplicadas. Se você quiser definir custos unitários e unidades separadamente para propriedades específicas da barra, desative a caixa de seleção.
Marque quais características da seção transversal são relevantes para a estimativa de custos: peso, volume, área ou comprimento. Insira na coluna 'Custos Unitários' o valor que uma unidade do parâmetro custa. Na lista da coluna 'Unidade', você pode escolher entre várias opções para os custos unitários.
Os valores para peso, volume, área e comprimento indicados na coluna 'Quantidade' são baseados nas propriedades das barras a que a seção transversal está atribuída.
Os 'Custos' mostram o preço para todas as barras da seção transversal utilizadas. Eles também representam os 'Custos Totais'. Se várias seções transversais estiverem com a estimativa de custos ativada, você poderá ver a porcentagem que a seção transversal representa nos custos totais.
Abschätzung der CO2-Emissionen
A aba Abschätzung der CO2-Emissionen é exibida quando você marcar a opção Abschätzung der CO2-Emissionen como ativa na aba 'Base'.
Se para o material de uma seção transversal já existirem diretrizes para uma estimativa de emissões de CO2, a caixa de seleção 'Assumir do Material' está ativada por padrão. Isso garante que as definições baseadas em barras das emissões se apliquem, evitando diretrizes duplicadas. Se você deseja definir emissões unitárias e unidades separadamente para propriedades específicas da barra, desative a caixa de seleção.
Marque quais características da seção transversal são relevantes para a estimativa de emissões de CO2: peso, volume, área ou comprimento. Insira na coluna 'Emissão Unitária' o valor que uma unidade da seção transversal causa em CO2. Na lista da coluna 'Unidade', você pode escolher entre várias unidades de emissão para equivalentes de CO2.
Os valores para peso, volume, área e comprimento indicados na coluna 'Quantidade' são baseados nas propriedades das barras a que a seção transversal está atribuída. A 'Emissão' é calculada com base nesses valores e na emissão unitária.
A 'Emissão Total' representa os equivalentes de CO2 provocados por todas as barras da seção transversal. Além disso, a porcentagem que essa seção transversal representa nas emissões totais é exibida. A 'Emissão Total' é obtida pela soma das emissões totais de cada seção transversal.