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Video | 3skeng Steelwork Tool
Manual online do RFEM | 4.4 Superfícies
Em junho de 2023, foi concluída com sucesso a cobertura do anfiteatro do teatro municipal de Most. A estrutura de membrana foi especificamente concebida para garantir proteção contra o sol e a chuva por cima do palco, ao mesmo tempo que transforma o espaço numa atração visual. A autoria do projeto é da Carl Stahl & spol., o cálculo foi realizado com os programas RFEM 5 e RWIND 2.
Cobertura de membrana do anfiteatro
| Número de nós | 116 |
| Número de linhas | 43 |
| Número de barras | 33 |
| Número de superfícies | 6 |
| Número de casos de carga | 2 |
| Peso total | 6,390 t |
| Dimensões | 26,584 x 21,000 x 11,238 m |
| Versão do programa | 5.29.01 |
Seminário web
Seminário web
Este artigo demonstra como dimensionar estruturas corta-vento com o RFEM e o RWIND.
Com o tipo de carga Formação de poças, pode considerar a ação da chuva em superfícies com múltiplas curvaturas tendo em consideração os deslocamentos de acordo com a análise de grandes deformações.
Este processo numérico de chuva analisa a geometria da superfície atribuída e determina quais os componentes da chuva que escoam e quais são os que se acumulam em poças (bolsas de água) na superfície. O tamanho da poça resulta numa carga vertical correspondente para a análise estrutural.
Por exemplo, esta função pode ser utilizada para a análise de geometrias de coberturas de membrana aproximadamente horizontais sujeitas a cargas de chuva.
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Em comparação com o módulo adicional RF-FORM-FINDING (RFEM 5), o módulo Form-finding inclui as seguintes novas funções para o RFEM 6:
- Especificação de todas as condições de fronteira de carga da determinação da forma num caso de carga
- Armazenamento dos resultados de form-finding como estado inicial para posterior análise do modelo
- Atribuição automática do estado inicial de form-finding através de assistentes de combinação para todas as situações de carga de uma situação de dimensionamento
- Condições de fronteira de geometria da determinação da forma adicionais para barras (comprimento sem tensão, flecha vertical máxima, flecha vertical de ponto baixo)
- Condições de fronteira de carga da determinação da forma adicionais para barras (força máxima na barra, força mínima na barra, componentes de tração horizontal, tração na extremidade i, tração na extremidade j, tração mínima na extremidade i, tração mínima na extremidade j)
- Tipo de material "Tecido" e "Folha" na biblioteca de materiais
- Form-finding paralelos num modelo
- Simulação de estados de form-finding sequenciais em conexão com o módulo Análise das fases de construção (CSA)
Assim que ativa o módulo Form-finding nos dados gerais, um efeito de determinação da forma é atribuído aos casos de carga com a categoria de "Pré-esforço" em conjunto com as cargas de determinação da forma do catálogo de cargas de barras, superfícies e sólidos. Trata-se de um caso de carga de pré-esforço. Este transforma-se numa análise de determinação da forma para o modelo completo com todos os elementos de barras, superfícies e sólidos definidos no mesmo. A determinação da forma dos elementos de barra e membrana relevantes no modelo completo pode ser realizada através de cargas de determinação da forma especiais e definições de carga regulares. Estas cargas de determinação da forma descrevem o estado esperado de deformação ou de força após a determinação da forma nos elementos. As cargas regulares descrevem o carregamento externo do sistema completo.
Sabe exatamente como é que o form-finding é realizado? Em primeiro lugar, o processo de determinação da forma dos casos de carga com a categoria de casos de carga "Pré-esforço" desloca a geometria da malha inicial para uma posição de equilíbrio ideal através de ciclos de cálculo iterativos. Para esta tarefa, o programa utiliza o método da Updated Reference Strategy (URS) do Prof. Bletzinger e do Prof. Ramm. Esta tecnologia é caracterizada por formas de equilíbrio que, após o cálculo, cumprem quase exatamente as condições de fronteira de determinação da forma inicialmente especificadas (flecha, força e pré-esforço).
Além da descrição pura das forças ou flechas esperadas nos elementos a serem formados, a abordagem integral do URS também permite uma consideração de forças regulares. No processo global, isso permite, por exemplo, uma descrição do peso próprio ou uma pressão pneumática por meio de cargas de elemento correspondentes.
Todas estas opções dão ao núcleo de cálculo o potencial para calcular formas anticlásticas e sinclásticas que estejam em equilíbrio de forças para geometrias planas ou de rotação simétrica. Para poder implementar individualmente ou conjuntamente os dois tipos de forma realista num ambiente, o cálculo oferece duas opções para descrever os vetores de força de determinação da forma:
- Método de tração – descrição dos vetores de força de determinação da forma no espaço para geometrias planas
- Método de projeção – descrição dos vetores de força de determinação da forma num plano de projeção com fixação da posição horizontal para geometrias cónicas
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Programa principal
A nova geração do software 3D de elementos finitos é utilizada para o cálculo estrutural de barras, superfícies e sólidos.
Módulo
O módulo Form-Finding determina a forma ideal de barras sujeitas a forças axiais e modelos de superfície com carga de tração. A forma é determinada pelo equilíbrio entre a força axial da barra ou a tensão da membrana e as condições de fronteira existentes.
Programa principal
Software de cálculo estrutural para análise de elementos finitos (AEF) de sistemas estruturais planos e espaciais constituídos por lajes, vigas-parede, cascas, barras (vigas), sólidos e elementos de contacto
Módulo adicional
Determinação de formas de estruturas de membranas e cabos
Módulo adicional
Geração de padrões de corte para estruturas de membrana
Módulo
O módulo Comportamento de material não linear permite considerar as não linearidades de materiais no RFEM, por exemplo, plástico isotrópico, plástico ortotrópico, dano isotrópico).
Módulo
O módulo Estabilidade da estrutura realiza análises de estabilidade de estruturas. Determina os fatores de carga críticos e os modos de estabilidade correspondentes.
Módulo
O módulo Torção com empenamento (7 GDL) permite considerar o empenamento da secção como um grau de liberdade adicional ao calcular barras.
Módulo
O módulo Superfícies multicamadas permite ao utilizador definir estruturas de superfícies de várias camadas. O cálculo pode ser realizado com ou sem o acoplamento de corte.
Módulo
Além disso, este módulo estima os custos do modelo ou as emissões de CO2 especificando os custos unitários ou as emissões por definição de material para o modelo estrutural.
Módulo
O módulo Análise tensão-deformação realiza uma verificação geral de tensões calculando as tensões existentes e comparando-as com as tensões limite.
Módulo
O módulo Dimensionamento de betão permite realizar várias verificações de acordo com as normas internacionais. Permite dimensionar barras, superfícies e pilares, bem como realizar verificações ao punçoamento e de deformação.
Módulo
O módulo Dimensionamento de aço realiza dimensionamentos de barras de aço para os estados limite último e de utilização de acordo com várias normas.
Módulo
O módulo Dimensionamento de madeira realiza verificações dos estados limite último e de utilização, bem como de resistência ao fogo, de barras de madeira de acordo com várias normas.
Módulo
O módulo Dimensionamento de alvenaria para o RFEM 6 permite o dimensionamento de alvenaria utilizando o método de elementos finitos. Foi desenvolvido no âmbito do projeto de investigação DDMaS – Digitizing the design of masonry structures (Digitalização do dimensionamento de estruturas de alvenaria). O modelo de material representa o comportamento não linear da combinação de tijolo e argamassa sob a forma de uma macromodelação.
Módulo
O módulo Dimensionamento de alumínio realiza os dimensionamentos de barras de alumínio para os estados limite último e de utilização de acordo com várias normas.
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Módulo
O módulo Ligações de aço do RFEM ajuda-o a analisar ligações de aço utilizando um modelo de elementos finitos. A modelação é executada de forma totalmente automática em segundo plano e pode ser controlada por si através da entrada simples e habitual de componentes.
Programa principal
Este moderno programa de cálculo estrutural 3D é adequado para o cálculo estático e dinâmico de estruturas de pórticos, assim como o dimensionamento de betão, aço, madeira e outros materiais.
Módulo
O módulo Estabilidade da estrutura realiza análises de estabilidade das estruturas.
Módulo
O módulo Torção com empenamento (7 GDL) permite considerar o empenamento da secção como um grau de liberdade adicional ao calcular barras.
Módulo
Além disso, este módulo estima os custos do modelo ou as emissões de CO2 especificando os custos unitários ou as emissões por definição de material para o modelo estrutural.
Módulo
O módulo Análise tensão-deformação realiza uma verificação geral de tensões calculando as tensões existentes e comparando-as com as tensões limite.
Módulo
O módulo Dimensionamento de betão permite realizar várias verificações para barras e pilares de acordo com as normas internacionais.
Módulo
O módulo Dimensionamento de aço realiza dimensionamentos de barras de aço para os estados limite último e de utilização de acordo com várias normas.
Módulo
O módulo Dimensionamento de madeira realiza verificações dos estados limite último e de utilização, bem como de resistência ao fogo, de barras de madeira de acordo com várias normas.
Módulo
O módulo Dimensionamento de alumínio realiza dimensionamentos de barras de alumínio para os estados limite último e de utilização de acordo com várias normas.