Introdução
O CYPE 3D é um programa criado para realizar o cálculo de estruturas em três dimensões formadas por elementos de aço, de betão, mistas de betão e aço, de alumínio, de madeira ou qualquer outro material, incluindo o dimensionamento das ligações (soldadas e aparafusadas de perfis de aço laminado e composto em duplo T e perfis tubulares) e da fundação através de placas de amarração, sapatas, maciços de encabeçamento de estacas, lintéis e vigas de fundação.
Além de verificar e dimensionar estruturas formadas por nós e barras, o programa permite a introdução de placas (elementos planos bidimensionais de espessura constante e perímetro poligonal que são discretizadas em elementos finitos) para calcular os seus esforços e tensões.
É possível verificar a resistência ao fogo dos perfis, realizar a análise sísmica da estrutura e, graças à integração do motor de cálculo OpenSees, realizar cálculos avançados, como a determinação dos fatores de carga crítica de encurvadura ou a análise modal de vibrações.
O programa permite obter as listagens de cálculo, incluindo as verificações realizadas de acordo com diferentes normas para cada um dos elementos, e os desenhos da estrutura. Os modelos criados com o CYPE 3D também podem ser importados para o CYPECAD como estruturas 3D integradas para realizar um cálculo conjunto, bem como exportados para o CYPE Connect e o StruBIM Steel para projetar e calcular ligações de forma detalhada.
Início: criação de obras novas, fluxos de trabalho e exemplos
Ao iniciar o programa e criar uma obra nova, o programa oferece diferentes possibilidades, como a criação de uma obra vazia para começar o projeto do zero ou a introdução automática de dados a partir de modelos guardados em ficheiros no formato IFC.
Mais adiante, o programa permite configurar os dados gerais da obra e, posteriormente, aceder à interface principal de trabalho.
Também é possível gerar automaticamente a geometria e as cargas da estrutura no CYPE 3D a partir dos dados introduzidos no Portal frame generator, ou importar a geometria a partir de informação guardada em ficheiros .dxf, .dwg ou .txt.
No seguinte link, é possível consultar detalhadamente as opções que aparecem no processo inicial de criação de obras novas, indicações sobre os fluxos de trabalho possíveis e a sequência geral de introdução e saída de dados, bem como uma galeria de exemplos de modelos de estruturas desenvolvidos com o programa.
Configuração do ambiente de trabalho
O ambiente de trabalho do programa possui dois separadores distintos: "Estrutura" e "Fundação", acessíveis na parte inferior esquerda do ecrã.
Por sua vez, dentro do separador “Estrutura” encontram-se diferentes separadores na parte superior (“Obra”, “Geometria”, “Propriedades”, “Carga”, “Ligações”, “Cálculo”, “Armaduras” e “Janela”), que seguem a ordem sequencial de introdução, definição e cálculo do modelo de uma estrutura.
A interface possui as seguintes partes:
- A parte superior da barra de ferramentas principal contém diferentes funcionalidades, dependendo do separador que estiver aberto.
- Mais abaixo, na área de trabalho, introduzem-se, editam-se e visualizam-se todos os elementos do projeto. É possível escolher como os elementos são desenhados: de forma esquemática ou em três dimensões. O programa permite definir diferentes janelas de visualização (3D ou 2D), o que facilita o trabalho sobre a estrutura. Para isso, utilizam-se as ferramentas do separador “Janela”.
- Na parte esquerda do separador “Estrutura” encontram-se as principais ferramentas para definir as etiquetas do projeto e gerir a visibilidade das categorias, bem como outras opções de visualização.
Esses painéis funcionam como um sistema de janelas ancoráveis que podem ser personalizadas para adaptar o espaço de trabalho às necessidades do projeto.
No seguinte link, pode consultar detalhadamente o ambiente de trabalho do programa e as opções oferecidas no separador "Janela".
Configuração dos dados da obra
O separador “Obra” contém opções gerais relacionadas com a configuração da obra, a gestão das bibliotecas de elementos e a sua numeração.
Também oferece opções adicionais para visualização da vista 3D, obtenção de listagens sobre uma seleção de elementos ou vinculação do projeto a um projeto do BIMserver.center.
O acesso à configuração dos dados gerais da obra permite ajustar aspetos como os seguintes:
- a norma a verificar;
- os materiais utilizados na obra;
- as ações e combinações de ações, incluindo os dados relativos à ação sísmica;
- e o ajuste de outros parâmetros de configuração do cálculo, como as tabelas de armadura utilizadas ou as opções de dimensionamento dos diferentes elementos da obra.
No link seguinte, é possível consultar de forma detalhada as opções oferecidas pelo programa no separador “Obra”.
Definição da geometria da estrutura
O separador “Geometria” contém as opções de definição dos planos de referência e de introdução da geometria dos nós, barras e placas da estrutura no modelo.
Os nós, as barras e as placas podem ser introduzidos de várias formas nas janelas da área de trabalho utilizando diferentes elementos de apoio, como grelhas, níveis e linhas de referência, cotas, máscaras e/ou sistemas de coordenadas.
Além disso, neste processo de definição da geometria, é necessário especificar a secção e o material de cada uma das barras e placas introduzidas. É possível introduzir elementos como barras genéricas, pilares, vigas ou tirantes. Quanto aos materiais disponíveis, é possível introduzir barras de aço, betão, mistas de betão e aço, de alumínio, de madeira ou barras de material genérico.
Além disso, são oferecidas ferramentas para a edição dos elementos introduzidos e o seu ajuste geométrico, bem como para a geração automática de geometrias predefinidas ou a partir da importação de ficheiros .dwf ou .dwg e ficheiros de texto.
No link seguinte, é possível consultar de forma detalhada as opções oferecidas pelo programa no separador "Geometria".
Edição das propriedades dos elementos da estrutura
O separador “Propriedades” contém as opções de definição das características dos elementos da estrutura, como nós, barras e placas da estrutura.
Entre estas funcionalidades, incluem-se:
- nos nós, a definição de vinculações interiores e externos e relações;
- nas barras, o ajuste dos coeficientes e/ou comprimentos de encurvadura e encurvadura lateral, a introdução de diagonais e a definição de articulações e encastramentos nas extremidades, rótulas plásticas e grupos de flecha;
- nas placas é possível definir vinculações interiores e exteriores, bem como bandas de integração de esforços;
- além disso, este separador inclui as opções para introdução, geração e edição de diafragmas rígidos no modelo.
No link seguinte, é possível consultar de forma detalhada as opções oferecidas pelo programa no separador “Propriedades”.
Introdução e edição de cargas sobre a estrutura
O separador “Cargas” contém as opções de visualização, introdução e edição de cargas sobre os elementos da estrutura.
Entre elas, incluem-se as cargas sobre os nós, as cargas sobre as barras, as cargas sobre as placas, cargas sobre panos e as cargas superficiais, que podem ocupar todo ou parte de um pano.
As cargas introduzidas podem ser associadas às ações desejadas e definem-se pelo seu tipo, valor e direção. Também é possível aplicar cargas devido a aumentos de temperatura, aplicar deslocamentos e rotações prescritas ou gerir a geração automática de cargas de peso próprio.
No link seguinte, é possível consultar de forma detalhada as opções oferecidas pelo programa no separador “Cargas”.
Conceção e cálculo de ligações
As ferramentas para realizar a conceção e o cálculo das ligações da estrutura estão localizadas no separador "Ligações".
Aqui, é possível introduzir manualmente as ligações nos nós, nos extremos das peças ou entre um grupo de peças selecionadas, ou gerar as ligações automaticamente.
Também é possível efetuar a edição dos seus componentes e aceder às ferramentas para o cálculo e dimensionamento individual de cada ligação, bem como obter listagens de verificações normativas detalhadas ou desenhos de pormenor.
No link seguinte, é possível consultar de forma detalhada as opções oferecidas pelo programa no separador “Ligações”.
Cálculo, verificações e consulta de resultados
No separador “Cálculo” encontram-se as ferramentas que permitem efetuar o cálculo e o dimensionamento dos elementos da estrutura, bem como as que permitem consultar os resultados do cálculo.
Entre os resultados de cálculo disponíveis encontram-se os seguintes:
- os deslocamentos dos nós;
- as reações nos apoios;
- os esforços nas barras e bandas de integração;
- a deformada e os isovalores;
- as verificações efetuadas;
- e as listagens detalhadas das verificações aos estados limite últimos.
Além da análise tensão-deformação, é possível realizar análises avançadas, como a análise de encurvadura linear e a análise modal de vibrações.
No link seguinte, é possível consultar de forma detalhada as opções oferecidas pelo programa no separador "Cálculo".
Definição e edição de armaduras
No separador "Armaduras", o programa oferece uma série de utilidades para consultar e modificar as armaduras, bem como as secções dos pilares e vigas introduzidos no modelo.
Através de uma série de editores, é possível consultar os esforços, o dimensionamento e as verificações realizadas automaticamente pelo programa em todos os pilares e vigas da obra e em todos os seus tramos.
Além disso, é possível ajustar as armaduras ou as secções utilizadas e verificar as modificações realizadas, gerando posteriormente listagens de verificações normativas detalhadas.
No link seguinte, é possível consultar de forma detalhada as opções oferecidas pelo programa no separador "Armaduras".
Conceção e cálculo das fundação
Depois de terminar o trabalho no separador "Estrutura", acede-se ao separador "Fundação", onde são projetados e calculados os elementos da fundação da estrutura.
Para isso, configuram-se os dados gerais da fundação, as opções para o seu projeto e cálculo, bem como as tabelas de armadura.
Em seguida, introduzem-se os seus componentes na planta, como sapatas, maciços de encabeçamento, lintéis e vigas de equilíbrio, ou utiliza-se a geração automática de sapatas e vigas.
Por fim, é realizado o cálculo, a verificação e o dimensionamento de todos os elementos da fundação. Se necessário, é possível editar e ajustar os elementos e verificar as modificações realizadas nos mesmos.
No link seguinte, é possível consultar de forma detalhada as opções oferecidas pelo programa no separador "Fundação".
Impressão de documentos e exportação de dados
Após efetuar o cálculo da obra, o programa permite obter os seguintes documentos:
- as listagens de cálculo, incluindo as verificações realizadas de acordo com diferentes normas para cada um dos elementos, que podem ser impressas diretamente ou exportadas para os formatos HTML, DOCX, PDF, RTF ou TXT;
- e os desenhos da obra em formato DWG, DXF ou PDF;
- também é possível obter ficheiros em formato CSV com dados como a geometria dos nós ou os esforços por hipóteses, combinações e envolventes das barras.
O programa permite partilhar a informação calculada com o programa num projeto BIM da plataforma BIMserver.center utilizando, entre outros, ficheiros em formato IFC e GLTF. Desta forma, pode ser utilizada por outras aplicações ligadas ao projeto, tais como:
- CYPE Connect ou StruBIM Steel, que permitem o cálculo detalhado das ligações;
- ou Autodesk Revit (através do Plugin Open BIM - Revit), que permite a leitura dos elementos incluídos no IFC estrutural e a transformação de alguns deles para o formato nativo.
Além disso, se a obra do CYPE 3D for vinculada como estrutura integrada no CYPECAD, a partir deste programa será possível:
- obter as medições e orçamentos dos elementos da estrutura, que podem ser exportados diretamente para o Arquimedes ou para ficheiros no formato FIEBDC-3 para serem tratados por outros programas de medições e orçamentos;
- na exportação para o Arquimedes, gerar os restantes documentos vinculados ao Gerador de preços, tais como o caderno de encargos, a quantificação da manutenção decenal, o plano de segurança e saúde, a gestão de resíduos, a análise do ciclo de vida e o manual de utilização e manutenção do edifício;
- Incorporar a informação no CYPE Memórias CTE, no caso de Espanha, para compor a documentação do projeto do edifício.
No link seguinte, é possível consultar detalhadamente as opções oferecidas pelo programa para imprimir os documentos e exportar os dados obtidos após o cálculo.
Licenças e módulos relacionados
Os programas CYPE são ativados através de licenças eletrónicas que podem conter um ou mais módulos. A lista de módulos compatíveis com cada programa pode variar em função do produto adquirido e do tipo de licença.
Para consultar a lista dos módulos compatíveis com este programa, pode-se aceder a “Módulos dos programas CYPE”.
É importante notar que a lista de módulos disponíveis na licença dependerá do produto adquirido.
