Um perfil é necessário para descrever as propriedades de uma barra: As características do perfil e as propriedades de material associadas influenciam a rigidez da barra.
Nem todos os perfis definidos precisam ser usados no modelo. Assim, você pode modelar rapidamente variantes sem excluir perfis. No entanto, os perfis não podem ser renumerados.
Nome
Você pode definir qualquer nome para o perfil e especificar os valores do perfil. Se a designação corresponder a uma entrada do banco de dados, o RFEM lerá os valores armazenados. Para selecionar o perfil na biblioteca, clique no botão
no final da linha de entrada. A importação de perfis é descrita no capítulo Biblioteca de Perfis.
Para perfis da biblioteca, os valores do perfil são fixos e não podem ser alterados. Uma exceção são as superfícies de cisalhamento e as dimensões para cargas térmicas não uniformes.
Para um nome de perfil definido pelo usuário, todos os valores do perfil devem ser definidos manualmente. Você pode então usar o perfil para determinar os esforços internos. No entanto, o dimensionamento deste perfil não é possível, pois não é possível definir pontos de tensão.
Base
A aba Base gerencia os parâmetros fundamentais do perfil.
Material
Todo perfil deve ter um material atribuído. Você pode selecioná-lo na lista de materiais já definidos. Os botões ao lado do campo de entrada oferecem a opção de selecionar um material da biblioteca ou definir um novo (ver capítulo Materiais).
Categorias
Tipo de Perfil
Para perfis da biblioteca, o 'Tipo de Perfil' é pré-definido conforme as classificações comuns lá (ver capítulo Biblioteca de Perfis). Perfis definidos pelo usuário são atribuídos ao tipo 'Base'.
Tipo de Fabricação
Para perfis da biblioteca, o tipo de fabricação do perfil é exibido. Isso controla determinadas diretrizes de dimensionamento, como as linhas de flambagem de perfis ocos formados a frio.
Opções
Desativar Rigidez ao Cisalhamento
Considerar a rigidez ao cisalhamento resulta em um aumento da deformação devido às forças transversais. A deformação por cisalhamento é menos significativa para perfis laminados e soldados. No entanto, para perfis maciços e de madeira, é recomendável considerar a rigidez ao cisalhamento para o cálculo da deformação.
Desativar Rigidez à Envergadura
A caixa de seleção para considerar a rigidez à envergadura está acessível quando o addon de análise Torção com Flexão é ativado nas definições básicas. Neste caso, você pode controlar se a rigidez à envergadura do perfil é aplicada no cálculo com sete graus de liberdade.
Rotação do Perfil
A rotação do perfil descreve o ângulo pelo qual o perfil é girado. Você pode definir o ângulo de rotação α' na aba Rotação do Perfil.
Para perfis assimétricos, esta aba também oferece opções para 'Espelhar' o perfil. Dessa forma, você pode, por exemplo, ajustar a posição de um perfil em L corretamente.
Se você importar um perfil da biblioteca ou do RSECTION, não precisará se preocupar com o ângulo de rotação α'. O RFEM lê automaticamente o ângulo. No entanto, para perfis definidos por você, você precisará determinar o ângulo principal e então ajustar a posição através da rotação do perfil.
Híbrido
A opção 'Híbrido' está disponível para perfis do tipo 'Paramétrico - Espessura II', bem como para perfis RSECTION compostos de vários materiais. Na aba Híbrido você pode, por exemplo, atribuir propriedades de material aos componentes de perfis compostos de madeira.
Especifique o 'Material de Referência' – um dos materiais dos componentes – para o qual os valores seccionais ideais do perfil composto devem ser determinados. As participações de rigidez dos componentes são determinadas com base nos respectivos materiais de referência. No entanto, a escolha do material de referência em si não afeta a rigidez do perfil total.
Modelo de Parede Fina
Com a caixa de seleção 'Modelo de Parede Fina', você pode controlar como os valores do perfil são determinados para perfis do tipo 'Padronizado - Aço' e 'Paramétrico - Parede Fina'. Para um perfil de parede espessa, as superfícies de cisalhamento e o momento de inércia de torção são determinados por um método diferente, pois a solução analítica só é válida para perfis de parede fina.
Notação Americana para Valores de Perfil
Os símbolos dos valores de perfil diferem conforme as convenções europeias e americanas. Com a caixa de seleção, você pode controlar se, por exemplo, os momentos estáticos são chamados de S ou Q.
Suavização de Tensões para Evitar Singularidades
A suavização de tensões é principalmente adequada para perfis compostos de madeira para evitar singularidades nas áreas de conexão. Lá, as tensões de cisalhamento frequentemente causam picos de tensão que afetam negativamente o dimensionamento. Esta função proporciona uma melhor distribuição das tensões.
Valores Seccionais
Nesta seção, são fornecidos os principais valores seccionais. Outros valores podem ser encontrados na aba Valores Seccionais.
Áreas de Seção Transversal
As áreas de seção transversal são divididas em área total 'Axial A' e áreas para '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 ao Iy.
No seguinte artigo técnico, você encontrará informações sobre como determinar as áreas de cisalhamento:
As áreas de cisalhamento afetam a deformação por cisalhamento, que deve ser considerada especialmente em barras curtas e maciças. Caso altere as áreas de cisalhamento, evite valores extremamente pequenos: As áreas de cisalhamento estão no denominador de equações, o que pode levar a problemas numéricos.
Momentos de Inércia
Os momentos de inércia definem a rigidez do perfil em relação à carga por momentos: O momento de inércia de torção IT descreve a rigidez contra torção em torno do eixo longitudinal, e os momentos de área de 2º grau Iy e Iz descrevem as rigidezes contra flexão em torno dos eixos locais y e z. O eixo y é considerado o eixo "forte". Com o momento de área envolvente de 2º grau Iω, a resistência à envergadura é descrita.
Para perfis assimétricos, os momentos de inércia são dados em torno dos eixos principais u e v do perfil. Os eixos locais do perfil são representados no gráfico do perfil.
Você pode ajustar as áreas da seção e os momentos de inércia por meio de fatores que você define como 'Modificação da Estrutura' específica do perfil (ver capítulo Modificações Estruturais).
Inclinação dos Eixos Principais
A inclinação dos eixos principais descreve a posição dos eixos principais em relação ao sistema padrão de eixos principais de perfis simétricos. Para perfis assimétricos, este é o ângulo α entre o eixo y e o eixo u (positivo no sentido horário). Os eixos principais são denominados y e z para perfis simétricos e u e v para perfis assimétricos (ver imagem Valores Seccionais e Eixos).
A inclinação dos eixos principais é determinada pela seguinte equação:
|
α |
Ângulo do eixo principal |
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Iyz |
Momento de inércia de superfície biaxial |
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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 o perfil por um ângulo definido pelo usuário: Para isso, ative a opção 'Rotação do Perfil' na seção 'Opções' (ver seção Rotação do Perfil).
Dimensões (para cargas térmicas não uniformes)
As dimensões de largura b e altura h do perfil são necessárias para o cálculo de cargas térmicas.
RSECTION
Se houver um perfil gerado com RSECTION, você pode abrir o programa de perfil com o botão e modificar o perfil.
Valores Seccionais
Na aba Valores Seccionais, os valores do perfil são listados em detalhes.
Os valores seccionais de perfis paramétricos são determinados com RSECTION.
Estatísticas
A aba Estatísticas fornece uma visão geral das barras no modelo que usam o perfil. O 'Peso Total' pode ser usado, por exemplo, para uma lista de aço ou estimativa de custos.
Pontos
A geometria do perfil é definida por pontos. Eles também são a base para Linhas.
As coordenadas dos pontos de definição estão listadas em uma tabela. Quando você seleciona uma linha, esse ponto é destacado em vermelho no gráfico do perfil. Para perfis de parede fina, os pontos de definição nas linhas médias são marcados com um símbolo de +. Pontos de controle gerados para arcos são reconhecidos por um símbolo de cadeado com +. Os pontos nas bordas do perfil resultam das espessuras dos elementos.
Para arcos, você pode ler os parâmetros do arco além das coordenadas dos pontos na seção 'Parâmetros'.
Linhas
Os Pontos do perfil são conectados por linhas, formando o contorno do perfil. As linhas também são a base para Partes.
Os pontos de definição das linhas, bem como os tipos e comprimentos das linhas, estão listados em uma tabela. Quando você seleciona uma linha, ela é destacada em vermelho no gráfico do perfil.
Partes
A partir das linhas de contorno do perfil, uma ou mais partes são criadas.
Para cada parte do perfil, as linhas de definição, o material, a área da seção e a massa por comprimento são especificadas.
Pontos de Tensão
Os pontos de tensão são necessários para determinar as tensões no perfil. Todos os perfis da biblioteca são equipados com pontos de tensão nos locais relevantes para o dimensionamento dos perfis.
A aba Pontos de Tensão consiste em até quatro sub-abas. Lá você pode ler as coordenadas dos pontos de tensão, os momentos estáticos e as coordenadas envolventes com as espessuras associadas (para perfis de parede fina), bem como as tensões unitárias calculadas com a teoria de parede fina 'TWA' (para perfis de parede fina) e com o método dos elementos finitos 'FEM'.
Você pode verificar os perfis de seções e perfis de tensão no gráfico do perfil: Clique na coluna do valor ou selecione o tipo na lista abaixo do gráfico.
Malha FE
A última aba gerencia as configurações para a malha FE, com base na qual os valores seccionais e tensões unitárias são determinados.
Os dois campos de entrada oferecem a possibilidade de influenciar a discretização. Com um fator menor que 1, uma malha mais fina é gerada, enquanto com um fator maior que 1, resulta uma malha mais grossa. Normalmente, não são necessárias alterações aqui.