O separador Básico gere os parâmetros elementares da barra. Se selecionar uma caixa de verificação na secção 'Opções', é geralmente adicionado outro separador de diálogo. Aí pode definir os detalhes respetivos.
Tipo de barra
O tipo de barra controla de que forma os esforços internos podem ser absorvidos ou que propriedades são assumidas para a barra. Estão disponíveis vários tipos de barra na lista.
Barra de viga
Uma viga é uma barra rígida à flexão que pode transmitir todos os esforços internos. Uma barra de viga não possui articulações nas suas extremidades. Este tipo de barra pode ser carregado com todos os tipos de carga.
Barra rígida
Uma barra rígida acopla os deslocamentos de dois nós através de uma ligação rígida. Corresponde, portanto, em princípio a um acoplamento. Permite definir barras com rigidez muito elevada, considerando articulações, que também podem apresentar constantes de mola e não linearidades. Praticamente não ocorrem problemas numéricos, uma vez que as rigidezes são adaptadas ao sistema.
São exibidos esforços internos para barras rígidas se ativar os Resultados para acoplamentos no Navegador - Resultados, na categoria 'Barras'.
São assumidas as seguintes rigidezes para barras rígidas:
| Rigidez axial E · A | 1013 · ℓ [unidade SI] com ℓ = comprimento da barra |
| Rigidez de torção G · IT | 1013 · ℓ [unidade SI] |
| Rigidez à flexão E · I | 1013 · ℓ3 [unidade SI] |
| Rigidez ao corte GAy / GAz (se ativada) | 1016 · ℓ3 [unidade SI] |
Barra de treliça
Uma barra de treliça corresponde a uma barra de viga com articulações de momento em ambas as extremidades. Adicionalmente, a rotação em torno do eixo longitudinal no início da barra é libertada por uma articulação φx. Com este tipo de barra, são exibidos momentos fletores e torsores resultantes das cargas da barra.
Barra de treliça (apenas N)
Este tipo de barra de treliça com a rigidez E ⋅ A é capaz de absorver forças normais sob a forma de tração e pressão. Apenas são exibidos esforços internos nos nós. A barra apresenta uma distribuição linear de esforços internos, desde que não atue nenhuma carga concentrada na barra. Não é exibida nenhuma distribuição de momentos que poderia ocorrer devido ao peso próprio ou a uma carga linear. No entanto, as forças nodais são calculadas a partir das cargas da barra, garantindo assim a transmissão correta.
Barra restringida à encurvadura (Buckling-Restrained Brace)
O tipo Buckling-restrained brace permite a modelação de uma barra com um núcleo de aço (barra chata ou secção transversal cruciforme) e um encamisamento preenchido com betão num perfil oco quadrado ou redondo. É utilizado especialmente nos EUA para o contraventamento de edifícios em risco sísmico.
O núcleo de aço é móvel no interior do encamisamento de betão sem aderência. Sob um esforço de compressão, ocorre uma "micro-encurvadura" com modos de encurvadura elevados, uma vez que o encamisamento impede uma encurvadura global de toda a barra.
Apenas o núcleo de aço é considerado para a rigidez da barra; para o peso próprio automático, o encamisamento de betão com o invólucro exterior de aço também é considerado.
Tirante
Um tirante só pode absorver forças de tração. O tipo de barra corresponde a uma 'Barra de treliça (apenas N)' que falha sob uma força de compressão.
O cálculo de uma estrutura de barras com tirantes é feito iterativamente: Numa primeira fase, são determinados os esforços internos de todas as barras. Se os tirantes receberem uma força normal negativa (pressão), inicia-se outra iteração. Os componentes de rigidez destas barras já não são considerados – elas falharam. Este processo é continuado até que nenhum tirante falhe. Um sistema pode tornar-se instável devido à falha de tirantes.
Barra de compressão
Uma barra de compressão só pode absorver forças de compressão. O tipo de barra corresponde a uma 'Barra de treliça (apenas N)' que falha sob uma força de tração. Barras de compressão que falham podem levar a um sistema instável.
Barra de encurvadura
Uma barra de encurvadura corresponde a uma 'Barra de treliça (apenas N)' que absorve forças de tração ilimitadamente, mas forças de compressão apenas até atingir a força crítica. Para o caso de Euler 2, esta força é determinada da seguinte forma:
Com este tipo de barra, é frequentemente possível evitar instabilidades que surgem num cálculo não linear de acordo com a teoria de 2.ª ou 3.ª ordem devido à encurvadura de barras de treliça. Se estas forem substituídas (de forma realista) por barras de encurvadura, a carga crítica é aumentada em muitos casos.
Cabo
Um cabo só pode ser solicitado à tração. Isto permite modelar correntes de cabos através de um cálculo iterativo de acordo com a teoria de 3.ª ordem, considerando forças longitudinais e transversais.
Os cabos são adequados para modelos onde podem ocorrer grandes deformações com as correspondentes alterações dos esforços internos. Para arriostamentos simples, como numa cobertura, os tirantes são completamente suficientes.
Viga virtual
Este tipo de barra permite utilizar as propriedades da secção transversal para Open Web Steel Joists, que o Steel Joist Institute disponibiliza nas chamadas tabelas "Virtual Joist". Estes perfis Virtual Joist representam vigas de abas largas equivalentes que se aproximam muito da área do banzo, do momento de inércia efetivo e do peso. A viga é assim substituída por uma barra com uma secção transversal virtual. Desta forma, unidades estruturais complexas, como uma viga treliçada, podem ser simuladas no sistema global.
Selecione a 'Série' da viga virtual na lista.
De seguida, pode definir o tipo exato na lista 'Viga virtual'.
O botão
na secção 'Secção e material' permite importar a viga virtual da biblioteca de secções.
Rigidez
Com este tipo de barra, pode utilizar uma barra com rigidezes definidas pelo utilizador. Os parâmetros de rigidez devem ser definidos no diálogo 'Nova rigidez de barra' (ver capítulo Rigidezes de barra).
Acoplamento
Uma barra de acoplamento é uma barra virtual muito rígida com extremidades rígidas ou articuladas. Existem quatro opções disponíveis para acoplar os graus de liberdade dos nós inicial e final como 'Fixo' ou através de uma 'Articulação'. Os acoplamentos permitem modelar situações especiais para a transmissão de forças e momentos. As forças normais e transversais, bem como os momentos torsores e fletores, são transmitidas diretamente de nó para nó.
Mola
Uma barra de mola oferece a possibilidade de representar propriedades de mola lineares ou não lineares com intervalos de atuação definíveis. Para uma barra de mola, apenas precisa de definir o comprimento da barra Lz no separador 'Secção', não uma secção transversal: A rigidez da barra resulta dos parâmetros da mola que define no diálogo 'Nova mola de barra' (ver capítulo Molas de barra).
Amortecedor
Um amortecedor corresponde, em princípio, a uma barra de mola com a propriedade adicional 'Coeficiente de amortecimento'. Este tipo de barra expande as possibilidades para análises dinâmicas de acordo com o Análise de histórico de tempo.
Tal como numa barra de mola, apenas precisa de definir o comprimento da barra Lz no separador 'Secção', não uma secção transversal. A rigidez da barra resulta dos parâmetros da mola que define no diálogo 'Nova mola de barra' (ver capítulo Molas de barra). As propriedades de amortecimento podem ser controladas através do coeficiente de amortecimento X.
Opções
Nesta secção, pode definir outras propriedades da barra através das caixas de verificação.
Nós na barra
Com um ou mais nós na barra, pode dividir a barra em segmentos sem a dividir (ver capítulo Nó ).
Articulações
Pode colocar articulações numa barra para controlar a transmissão de esforços internos nos nós extremos (ver capítulo Articulações de barra). Para determinados tipos de barra, a introdução está bloqueada, uma vez que já existem articulações internas. Pode atribuir articulações separadamente ao 'Início da barra i' e ao 'Fim da barra j'.
Excentricidades
As excentricidades oferecem a possibilidade de ligar a barra excentricamente nos nós extremos (ver capítulo Excentricidades de barra). Pode atribuir excentricidades separadamente ao 'Início da barra i' e ao 'Fim da barra j'.
Apoios
Pode atribuir um apoio à barra que seja eficaz em todo o seu comprimento. Os graus de liberdade e as rigidezes da mola devem ser definidos nas condições de apoio (ver capítulo Apoios de barra).
Reforços transversais
Os reforços transversais na barra têm influência na rigidez de empenamento da barra. Afetam o cálculo com torção com empenamento, considerando sete graus de liberdade (ver capítulo Reforços transversais de barra).
Não linearidade
Pode atribuir uma não linearidade à barra. As propriedades não lineares devem ser definidas como não linearidades de barra (ver capítulo Não linearidades de barra).
Pontos intermédios de resultados
Com os pontos intermédios de resultados, pode controlar a saída tabular dos resultados ao longo da barra. Os pontos de divisão devem ser definidos no diálogo 'Novo ponto intermédio de resultado de barra' (ver capítulo Pontos intermédios de resultados de barra).
Modificações de extremidade
Com as modificações de extremidade, pode ajustar graficamente a geometria da barra nas suas extremidades. Desta forma, podem ser preparadas saliências, encurtamentos ou chanfros para a representação renderizada.
'Extensão': Pode definir uma 'Extensão' para o início e o fim da barra. Um valor negativo Δ atua como um encurtamento.
'Inclinação': Com uma inclinação, pode chanfrar cada extremidade da barra. São possíveis ângulos de inclinação em torno dos dois eixos da barra y e z. Um ângulo positivo provoca uma rotação no sentido horário em torno do respetivo eixo positivo.
Desativar para o cálculo
Se selecionar esta caixa de verificação, a barra, incluindo o carregamento, não é considerada no cálculo. Desta forma, pode investigar como o comportamento estrutural do modelo se altera quando determinadas barras não estão ativas. As barras não precisam de ser apagadas; as cargas também são mantidas.
