Tutoriais

​Quantas vezes sentiu a necessidade de guardar múltiplos modelos “à parte”?

​A utilização de múltiplos modelos independentes é o primeiro caminho para o erro humano​. ​Com os programas SAP2000 e ETABS pode, dentro de um único modelo, escolher múltiplas rigidezes para considerar em diferentes análises.

​De forma bastante simples poderá controlar incertezas ou diferentes requisitos de normas e obter simultaneamente, nos mesmos elementos estruturais, resultados para diferentes condições de fronteira, relações de rigidez, configurações estruturais, entre outras. 

 

Nunca se deparou com o problema de qual a rigidez a considerar numa análise modal?

​Pretende considerar apenas os contraventamentos à tração?

​Ou alterar a rigidez dos núcleos para redistribuir esforços sísmicos?

​Ou ainda alterar a rigidez que vai considerar para as fundações?

  Exemplo - Modelação de fundações recorrendo a sub-modelos

​Neste exemplo pretende-se comparar os resultados de...

Uma das mais recentes funcionalidades dos programas ETABS e SAFE consiste em permitir gerar, de forma quase automática, painéis de distribuição de cargas.

De uma forma muito simples, pode-se criar diferentes combinações de posições para as cargas verticais o que se torna particularmente interessante em casos de alternâncias de sobrecargas.

Usando esta ferramenta, é possível avaliar envolventes de esforços e flechas em lajes, sem a necessidade de criar manualmente cada um dos casos relevantes.

No vídeo abaixo são apresentados os seguintes conceitos:

Pattern Live - Auto – que é o tipo de Load Pattern que deve ser usado para tirar partido desta funcionalidade; Slab Panels – que é o objeto de área (não estrutural) que define as diferentes zonas a serem carregadas; Support Lines – que servem para definir o contorno das Slab Panels e permitir criar estes objetos automaticamente em apenas um passo.

 

Com alguma frequência, os engenheiros de estruturas questionam qual a abordagem recomendada, ou mais próxima da realidade, na modelação das vigas.

Neste artigo poderá ver uma das muitas possibilidades de modelação que os programas da CSI (SAFE e ETABS) oferecem.

Tipicamente, as vigas aparentes ou invertidas são modeladas com elementos finitos de barra.

Ao modelar estes elementos com a respetiva secção retangular, está-se a assumir determinados pressupostos de forma consciente.

Como alternativa, o SAFE e o ETABS permitem ao engenheiro usar secções em T e em L como forma de simular, com um elemento de barra, o comportamento laje-viga.

Em seguida, salientam-se os aspetos mais importantes desta ferramenta:

Modelação de vigas de Bordo (L) e Vigas Interiores (T). Ter em conta a inércia do conjunto laje-viga. Possibilidade de eliminar a sobreposição de materiais e consequentemente os seus pesos e massas. Sendo descontadas as áreas do banzo e da alma da viga que se sobrepõem aos...

Com o software CSiBridge é possível gerar e editar modelos estruturais de pontes pré-fabricadas em I ou em U, de forma rápida e transparente. Numa primeira fase, com o Wizard desenhado a pensar neste tipo de estruturas, só terá de definir qual a secção pretendida para as vigas e qual o tipo de pré-esforço e seu andamento. O caso exemplificado neste artigo corresponde a uma ponte com vigas em I pré-fabricadas e pré-esforçadas, que serão colocadas in-situ simplesmente apoiadas e só depois será feita a betonagem da laje.

 

O fluxo de operações para gerar um modelo deste tipo será:

 

Modelação dos elementos estruturais Definir tipologia de ponte / secção transversal; Definir andamento do traçado de pré-esforço bem como as suas propriedades e interação com as vigas; Definir relevê;   Definir posição e características dos pilares e encontros bem como as suas ligações ao tabuleiro. Estes elementos poderão também ter uma propriedade geométrica denominada viés, que permite definir...

O CSiBridge permite gerar e editar modelos estruturais de forma rápida e intuitiva graças às ferramentas de parametrização automática. Numa fase inicial basta definir qual a tipologia de ponte, a sua secção transversal, assim como o seu método construtivo. No caso exemplificado neste artigo, trata-se de uma ponte em caixão unicelular pré-esforçado com secção variável ao longo dos vãos, contruída através de avanços sucessivos.

 

O fluxo de operações para gerar um modelo deste tipo será:

 

Modelação dos elementos estruturais Definir tipologia de ponte / secção transversal; Definir método construtivo onde será decidido qual a sequência construtiva das consolas e os seus fechos; Definir os traçados horizontal e vertical; Definir relevê;   Definir posição e características dos pilares e encontros bem como as suas ligações ao tabuleiro; Definir a posição e características dos diafragmas; Definir juntas de dilatação; Definir variações geométricas da secção transversal ao...

A alteração das condições de apoio é uma das funcionalidades do faseamento construtivo que permite ao engenheiro analisar os efeitos na estrutura para diferentes fases de utilização, sem a necessidade de recorrer a múltiplos modelos.

Para este tipo de análise, qualquer apoio deve ser modelado como um elemento link, sendo necessário utilizar uma rigidez elevada em vez de considerar os graus de liberdade fixos. Os valores das rigidezes devem ser suficientemente grandes, mas não demasiado grandes, devido aos problemas numéricos que possam causar. O utilizador deve escolher valores de rigidez entre 100 - 10 000 vezes maior que a rigidez dos elementos ligados que se prevêm sofrer deformação. Recomendamos a utilização de valores na ordem de 1x1011 kN.m (ou kN.m/rad) para modelar o comportamento rígido de elementos de betão armado.

Aplicável aos programas:

SAP2000 ETABS CSI Bridge

Funcionalidades:​

Nonlinear Staged Construction Analysis

Link – Linear

Link...

Com a opção “Uniform to Frame” as cargas podem ser utilizadas de forma bastante simples numa maior diversidade de situações.

O utilizador apenas necessita de definir os valores das cargas uniformemente distribuídas a aplicar a cada objeto de área. O SAP2000 encarrega-se do cálculo e multiplicação pelas larguras e/ou áreas de influência das barra e/ou nós incluídos. O utilizador também tem o controlo sobre a forma de distribuição das cargas, que pode ser uni ou bidirecional, segundo o eixo local 1 ou eixos locais 1 e 2 de cada objeto de área.

Através do recurso a objetos de área “None” e a diferentes opções de divisão dos mesmos, o utilizador pode optar por evitar modelar revestimentos e outras estruturas secundárias, mas considerá-los na forma como as cargas geradas são discretizadas. 

Aplicável aos programas:

SAP2000

Funcionalidades:​

Uniform to Frame (Shell) One-way Uniform to Frame (Shell) Two-way Uniform to Frame (Shell) Load Transfer Options

 

O SAP2000 e ETABS oferecem ao utilizador várias soluções de modelação que acrescentam valor ao modelo tornando-o mais próximo das estruturas reais.

Neste exemplo iremos apresentar duas ferramentas que permitem modelar situações de apoio especiais, como apoios de vigas em consolas curtas.

Uma das principais preocupações na modelação deste tipo de interação é garantir que a viga apoia em cima do “cachorro” transmitindo apenas cargas verticais. Será também importante indicar no modelo a posição ou distância ao eixo do pilar onde será feita a transmissão de cargas para que o efeito desta excentricidade seja traduzida nos esforços.

Aplicável aos programas:

SAP2000 ETABS

Funcionalidades:

Output Station Frame End Length Offsets Frame Releases and Partial Fixity

 

 

 

Definição de um pórtico de betão com pilares 50x50 (cm) e vigas 50x75 (cm). Por defeito, o programa introduz os elementos a eixo, o que resulta numa sobreposição, no entanto, este efeito é...

O SAP2000 oferece a possibilidade de modelar descontinuidades quer em elementos de barra quer em elementos área. O presente caso trata da modelação de uma junta estrutural numa laje, que muitas vezes é necessária para a correta análise do problema.

O princípio básico para compreender o processo que está subjacente, é entender que cada nó, seja ele pertencente a um elemento barra, área ou sólido, tem um atributo de compatibilidade (Merge Number). Caso dois ou mais nós coexistam no mesmo espaço, dentro dos limites definidos na propriedade Auto Merge Tolerance, e tenham o mesmo Merge Number, estes nós fundem-se num só de forma automática após a realização de operações de desenho ou edição. A forma de contrariar essa operação automática consiste na atribuição de diferentes Merge Numbers aos nós que se pretendem separar.

 

Aplicável aos programas:

SAP2000

Funcionalidades:

Disconnect Joints Merge Joints Merge Numbers Weld...