Partilhar

Versão

Programas relacionados

Dimensionamento e verificação de pilares e vigas de betão armado e verificação de pilares mistos de betão e aço

A partir da versão 2016.a, o CYPE 3D permite o cálculo, dimensionamento e verificação de pilares e vigas de betão armado; e a verificação de pilares mistos de betão e aço. Além disso, permite obter as listagens de armaduras e verificações E.L.U. de pilares, listagens de armaduras e verificações E.L.U. e E.L.S. de vigas, os desenhos do quadro e pormenorização de pilares e os desenhos de pormenorização de vigas.

Todas as possibilidades mencionadas, relacionadas com os pilares de betão armado e com os pilares mistos estão disponíveis para as normas implementadas no Editor de pilares avançado e as relacionadas com as vigas de betão armado estão disponíveis para as normas implementadas no Editor de vigas avançado.

A introdução dos comandos pilar e viga no CYPE 3D implica a caracterização das peças do modelo como perten centes a uma tipologia de elemento estrutural. A partir da versão 2016.a, o CYPE 3D permite a definição de 4 tipos de elementos estruturais para as peças: Genérico, Tirante, Pilar e Viga.

Para que o programa processe uma peça como pilar ou viga, deve ser introduzida como tal ou ter-se atribuído esse tipo estrutural previamente.

Os pilares e vigas de betão armado utilizam-se principalmente em estruturas de edificação. As estruturas de edificação caracterizam-se fundamentalmente por serem verticais, estarem divididas em plantas e compostas por pórticos. A partir desta versão, o CYPE 3D incorpora os conceitos de nível e grelha. Os níveis permitem dividir o espaço em planos horizontais em diferentes alturas, o qual permite definir zonas de trabalho equivalentes a plantas, facilitando o trabalho sobre os elementos de tipo viga. A grelha permite a definição de alçados numerados nas direções x e y, o que facilita o trabalho sobre os pilares da estrutura.

Para facilitar o trabalho sobre este tipo de estruturas, o CYPE 3D permite definir vistas navegáveis de níveis e alçados, que permitem ao utilizador mover-se, dentro da mesma janela, entre os distintos níveis e alçados que tenha definido. A definição da grelha é opcional (embora é muito útil para mover-se entre alçados), no entanto, a introdução de elementos tipo pilar requer a definição de ao menos dois níveis.

A introdução destes elementos exigiu uma reorganização do interface do programa e a redefinição de algumas operações.

Menu Obra. Dados obra

No menu Obra foram implementadas duas novas opções: "Dados obra" e "Unidades de cotagem". Neste ponto detalha-se o conteúdo do diálogo "Dados obra".

A opção "Dados obra" permite realizar uma gestão centralizada de todas as opções que afetam os parâmetros de cálculo e verificação do programa (quer do separador estrutura como do separador fundação).

Ás opções já existentes, localizadas anteriormente em outros menus, acrescentaram-se as seguintes opções:

  • No ponto Betão armado
    • Recobrimentos
      Ao premir sobre essa opção, permite editar o recobrimento das armaduras de pilares e vigas.
    • Características do agregado
      Permite a definição da natureza e tamanho máximo do agregado de pilares e vigas.
    • Desperdícios de aço
      Permite a definição das perdas de aço de pilares, vigas e elementos de fundação.
  • No ponto Ações
    • Processo construtivo
      Ao premir sobre esta opção, permite editar o processo construtivo para as verificações de flecha de vigas de betão armado. A edição realiza-se por níveis, afetando as vigas que se encontram localizadas em cada nível. A edição do processo construtivo das vigas localizadas fora de níveis define-se selecionando o botão "Processo construtivo para elementos não associados a níveis".

      A edição consiste em definir o instante de descofragem e o instante de aplicação da sobrecarga de utilização.
  • No ponto Opções
    • Pilares
      As opções referentes ao dimensionamento e verificação de pilares encontram-se neste ponto. Permite configurar tabelas de armadura, possui opções de dimensionamento e verificação, opções de disposição de armaduras e coeficientes de rigidez.
    • Vigas
      As opções referentes ao dimensionamento e verificação de vigas encontram-se neste ponto:
      • Tabelas de armadura e disposição
      • Avaliação de erros
      • Limites de flecha
        Neste ponto é permitido ao utilizador a possibilidade de configurar os limites de flecha de vigas em função do material (vigas de betão armado, vigas de aço laminado e vigas de aço enformado).

      • Numeração de vigas contínuas
        O programa numera os pórticos a partir de uma referência base dada pelo utilizador e a configuração estabelecida.
      • Numeração de vigas
        O programa oferece as opções de numerar ou não as vigas. Numera as vigas a partir de uma referência base dada pelo utilizador e a configuração estabelecida.



  • No ponto Ambiente
    Permite definir a classe de exposição e respetiva designação relativa às vigas. A configuração definida neste ponto afeta todas as vigas, não obstante, no menu Barra se poder configurar o ambiente particular de cada viga.

Menu Obra. Unidades de cotagem

Permite estabelecer as unidades com as quais se representam nos desenhos e ecrã as dimensões das peças.

Assistente de obra nova

O assistente de obra nova de versões anteriores foi substituído pelo diálogo Dados obra , já que é aqui onde agora se centralizam todas as opções que afetam os parâmetros de cálculo e verificação do programa.

Menu Ferramentas (novo)

As opções relacionadas com a gestão de layers, geração, manuseamento de geometria, vista 3D e operações específicas sobre elementos (que em versões anteriores se encontravam no menu "Obra"), incorporaram-se neste menu para melhorar a estruturação das opções do programa.

Além disso, foi implementada a opção de imprimir a listagem de etiquetas de vigas.

Menu Planos

No menu "Planos" foram implementadas as opções Níveis e Grelhas. Estas opções são fundamentais para a introdução, revisão e visualização de obras com elementos estruturais dos tipos "Pilares" e "Vigas":

  • Níveis
    Os níveis são planos horizontais paralelos ao plano XY global, situados numa cota absoluta dada e que permitem introduzir uma subdivisão espacial própria das estruturas de edificação. A atribuição dos elementos aos distintos níveis é automática. Os elementos situados entre dois níveis atribuem-se ao nível inferior mais próximo.

    A definição de níveis serve tanto como suporte para a introdução de elementos da estrutura como para a definição de vistas de nível (que facilitam o trabalho sobre os elementos da estrutura). Se pretende-se introduzir pilares, a definição de níveis é obrigatória. Os pilares devem começar e terminar em dois níveis diferentes (embora podem apresentar um desnível relativamente a eles).

    Nesta opção é possível introduzir, editar ou apagar níveis. Se modificar a cota de um nível, os elementos contidos nesse nível deslocam-se automaticamente para a nova posição.
  • Grelhas

    Uma grelha é uma quadrícula composta por linhas paralelas aos eixos globais x e y. Estas linhas definem uma divisão espacial da estrutura em alçados. É possível atribuir um nome a cada linha de grelha assim como controlar a posição do rótulo. A definição de linhas de grelha serve quer como suporte para a introdução de elementos da estrutura como para a definição de vistas de alçado (que facilita o trabalho sobre os elementos da estrutura).

    Nesta opção é possível introduzir, apagar ou editar linhas de grelha. Além disso, foi implementado um gerador de grelhas retangulares. Se modificar a posição de uma linha de grelha, todos os elementos contidos nessa linha se delocam para a nova posição de forma automática.

    Por defeito, a grelha está sempre visível em ecrã, exceto se desativar através da opção “Planos > Referências”. Também é possível mostrar a grelha nos desenhos.

Menu Janela. Vistas por níveis e vistas de alçados

Se definir níveis e grelhas, o programa permite criar vistas por níveis e vistas de alçado. Uma vez definidas as vistas é possível deslocar-se de um nível para o outro, ou de um alçado para o outro, por meio de botões    (subir, baixar e selecionar níveis ou alçados).

Quer as vistas de níveis como as vistas de alçado são vistas 2D. Portanto, todo o elemento introduzido nelas estará contido no plano da vista. No caso das vistas de nível, mostram-se os elementos que pertencem ao nível e os que chegam ou arrancam dele. Em ambos os casos permite-se rodar a vista para ajustar melhor a visualização dos elementos.

Menu Barra. Introdução de barras como elemento estrutural

A partir da versão 2016.a, o CYPE 3D requer conhecer a função estrutural que desempenha uma peça. É possível atribuir 4 tipologias estruturais diferentes:

  • Genérica
    A peça não possui um rótulo estrutural conhecido pelo programa. Será dimensionada, editada e verificada como as peças anteriores a esta versão.
  • Tirante
    A peça faz parte de uma estrutura de contraventamento e trabalha só à tração. Já estava presente em versões anteriores.
  • Pilar
    A peça é um pilar. O seu dimensionamento, edição e verificação realiza-se através do Editor de pilares avançado, pelo que só é possível o seu dimensionamento para as normas implementadas neste editor. Normalmente, as normas de betão derrogadas ou fora de utilização são as que não estão disponíveis neste editor. As secções que admite são:
    • Betão armado de seções retangulares e circulares
      Na página Pilares de betão pode encontrar mais informação sobre este módulo, comum ao CYPE 3D e ao CYPECAD, que permite a ambos programas dimensionar estes elementos estruturais.

    • Seções de aço
      Podem estar formadas por perfis de aço laminado, composto ou enformado. o Seções mistas de betão e aço Na página Pilares de mistos de betão e aço pode encontrar mais informação sobre este módulo, comum ao CYPE 3D e ao CYPECAD, que permite a ambos os programas dimensionar estes elementos estruturais. No ponto Características dos elementos estruturais tipo Pilar desta mesma página Web dispõe de mais informação sobre estes elementos estruturais.
  • Viga
    A peça é uma viga. O seu dimensionamento, edição e verificação realiza-se através do Editor de vigas avançado, pelo que só é possível o seu dimensionamento para as normas implementadas neste editor. As seções que admite são:
    • Betão armado de seções rectangulares, em L, em T…, com treliça ou pré-esforçadas
      Na página Vigas de betão pode encontrar mais informação sobre este módulo, comum ao CYPE 3D e ao CYPECAD, que permite a ambos programas dimensionar estes elementos estruturais.

    • Seções de aço
      Podem estar formados por perfis de aço laminado, composto ou enformado.

    Quando se define uma peça como viga, a viga está composta por uma única peça. Não obstante, O programa permite a definição de vigas contínuas compostas por várias vigas.

    No ponto Características dos elementos estruturais tipo Viga desta mesma página web dispõe de mais informação sobre estes elementos estruturais.

Características dos elementos estruturais tipo Pilar

Os pilares compõem-se de peças às quais se atribui o tipo de elemento estrutural pilar. Um pilar pode ser composto por uma ou mais peças. As peças do pilar que compõem o pilar são verticais e possuem os mesmos parâmetros de nivelamento. Podem-se criar pilares de 3 formas:

  1. Introduzindo uma barra através da opção "Nova barra" e selecionando a descrição com o tipo de elemento estrutural pilar (menu Barra > Nova - ver figura anterior).
  2. Atribuindo o tipo de elemento estrutural pilar a uma peça previamente introduzida (menu Barra > Descrever).
  3. Através da opção “Novo pilar” do menu barra (ver figura deste ponto).

Em todos os casos, o programa fará a gestão da composição/descomposição dos pilares previamente introduzidos. A opção recomendada é a número 3. A opção “Novo pilar” permite criar um pilar entre um intervalo de níveis indicado com a referência e seções definidas pelo utilizador, premindo com o rato na posição onde se quer introduzir o pilar. A peça deverá ser vertical e estar definida entre dois níveis diferentes.

A peça pode estar dividida em barras, mas em caso de ser de betão, a armadura será contínua ao longo de toda a sua altura.

Uma vez que um conjunto de peças foi descrito como um mesmo pilar, o CYPE 3D encarrega-se de que os parâmetros de nivelamento sejam os mesmos em todas as peças. O nivelamento do pilar define-se mediante a opção "Descrever disposição" do menu "Barra".

Na opção “Edição de pilares” do menu barra localizam-se as restantes opções específicas para a edição de pilares. Essa opção mostra uma barra de ferramentas com as opções disponíveis para agilizar a edição. As opções disponíveis são:

  • Criar pilar contínuo
    Permite descrever conjuntamente um grupo de peças alinhadas como um único pilar.
  • Editar altura da laje
    Permite editar a altura da laje num nó de um pilar se deseja um valor diferente ao atribuído automaticamente. A altura da laje determina a altura livre do pilar entre níveis.
  • Editar armaduras
    Permite editar as armaduras dos pilares surgindo o quadro de pilares.
  • Bloquear Permite bloquear as armaduras de um pilar para que não seja modificada durante o dimensionamento.
  • Desbloquear
    Desbloqueia armaduras bloqueadas.
  • Editar referência
    Permite editar a referência dos pilares.
  • Numerar
    Permite numerar consecutivamente todos os pilares da obra a partir de uma referência inicial dada.

A edição de armaduras do pilar implica a geração de um modelo sólido do pilar tendo em conta as alturas de laje nos nós das peças que os compõem. O CYPE3D analisa automaticamente essas alturas de laje a partir das peças e placas que chegam aos nós para determinar a dimensão real do pilar assim como a altura livre dos tramos que o compõem.

Características dos elementos estruturais tipo Viga

Uma viga é uma peça à qual se atribuiu o tipo de elemento estrutural viga. Uma viga não pode ser vertical, e além disso, o ângulo entre o plano XZ e o plano vertical que a contém deve ser zero (ou seja, não deve rodar-se em torno do eixo longitudinal da viga). As vigas podem-se agrupar entre si formando vigas contínuas (alinhamento de vigas), com as seguintes condições:

  1. O nó final de uma é o nó inicial da seguinte.
  2. Todas são do mesmo tipo de material (betão, aço laminado ou aço enformado).
  3. Se todas são de betão, todas são do mesmo tipo de betão.

Podem-se criar vigas (e vigas contínuas) de 3 formas:

  1. Introduzindo uma barra através da opção nova barra e selecionando uma descrição com tipo de elemento estrutural viga.
  2. Atribuindo o tipo de elemento estrutural viga a uma peça previamente introduzida.
  3. Através da opção “Nova viga” do menu barra.

Em todos os casos, o programa fará a gestão da composição/descomposição de vigas previamente introduzidas. A opção recomendada é a número 3. A opção “Nova viga” permite criar uma viga contínua de forma ágil introduzindo as peças que a compõem. Para finalizar a introdução prima o botão direito do rato, nesse momento, CYPE 3D criará uma viga contínua com todas as peças introduzidas se for possível.

A peça não poderá ser vertical, não é necessário que faça parte de um nível, mas ao introduzi-la, atribui-se-rá ao nível inferior mais próximo. A peça pode estar dividida em barras, mas em caso de ser de betão, a armadura será contínua ao longo de todo o seu comprimento.

No caso da viga contínua ser composta por mais de uma peça, os grupos de flecha das peças devem estar completamente contidos dentro da viga contínua. O CYPE 3D realizará a análise da flecha que indica a norma para as vigas da viga contínua, não sendo necessário definir limites de flecha adicionais através da opção “Flecha limite”, embora em tal caso, o programa realizará essa verificação adicionalmente.

Na opção “Edição de vigas” do menu barra localiza-se as restantes opções específicas para a edição de vigas. Essa opção mostra uma barra de ferramentas com as opções disponíveis para agilizar a edição. As opções disponíveis são:

  • Criar viga contínua
    Cria uma nova viga contínua selecionando as vigas que irão compor a nova viga contínua.
  • Editar nós
    Permite editar a geometria de um nó de uma viga contínua, se desejar uma geometria diferente à determinada automaticamente. A geometria do nó afecta o vão livre das vigas que se representa no editor de armaduras de vigas, e portanto, o comprimento das armaduras dispostas.
  • Editar lajes adjacentes
    Permite descrever as lajes adjacentes às barras que compõem as vigas. Esta opção permite definir a altura das vigas rasas e a representação das lajes nos desenhos de pormenorização de vigas. A definição das lajes é necessária para se ter em conta na verificação da resistência ao incêndio das vigas metálicas.
  • Editar armaduras
    Edita as armaduras das vigas surgindo o Editor de vigas avançado.
  • Atribuir armaduras
    Permite copiar as armaduras de uma viga para outras.
  • Bloquear armaduras
    Permite bloquear as armaduras de uma viga para evitar que sejam modificadas durante o dimensionamento.
  • Desbloquear
    Desbloqueia as armaduras bloqueadas.
  • Editar referências de vigas ou vigas contínuas
    Permite editar a referência das vigas.

A edição de armaduras de vigas implica a geração de um modelo sólido da viga tendo em conta a dimensão dos nós das peças que as compõem. O CYPE 3D obtém automaticamente a geometria desses nós, a partir da geometria e posição das peças que não pertencem à viga. Em qualquer caso, se a análise não for satisfatória, o utilizador pode definir a sua própria geometria de nó.

Menu Cálculo

No diálogo "Cálculo" (menu Cálculo > Calcular) é possível indicar se deseja dimensionar os elementos de betão armado. As opções de perfis afetam só os pilares e vigas metálicas, embora nesse caso, o processo de dimensionamento difere do aplicado às barras com tipo de elemento estrutural genérico.

No menu "Cálculo", foram incorporadas 3 novas opções (Pilares, Vigas e Ligações) que se desdobram em submenus com opções de Dimensionamento e Atualização de resultados de cálculo:

  • Dimensionamiento
    Dimensiona de novo os elementos que não tenham sido bloqueados.
  • Atualizar os resultados de cálculo
    Após editar os elementos, os resultados de verificação podem não estar atualizados (situação da qual avisa o programa), esta opção permite atualizá-los para que a informação que se mostra no ecrã corresponda com o estado de definição atual do elemento.

As opções correspondentes às ligações já existiam em versões anteriores, mas agora foram movidas para este menu para se manter uma certa coerência.

As opções "Verificar elementos" e "Verificações E.L.U." também incluem alterações.

  • Verificar elementos
    Esta opção sustitui a antiga “Verificar barras”. Agora, permite verificar as barras atendendo à sua tipologia estrutural.

    Para pilares e vigas, mostra-se o editor correspondente para realizar as alterações oportunas. Para qualquer outro tipo aparece um quadro de diálogo onde se mostra uma lista com todos os perfis da série correspondente à barra selecionada, na qual se indica os que cumprem todas as verificações e os que não. Ao finalizar a opção, se foram feitas alterações, será necessário recalcular a estrutura. As barras aparecem com cores segundo o seu estado de cumprimento.
  • Verificações ELU
    Permite consultar as verificações das barras atendendo a sua tipologia estrutural. Ao selecionar uma barra definida como elemento estrutural do tipo genérico ou tirante, mostra-se o painel de verificações realizadas atendendo ao seu tipo de elemento estrutural. As barras aparecem com cores segundo o seu estado de cumprimento.

Seleção de desenhos

Com os novos elementos estruturais introduzidos, o CYPE 3D gera agora os seguintes desenhos (menu Arquivo > Planos):

  • Estruturas 3D
  • Desenho de planta da fundação
  • Desenho de implantação da fundação
  • Desenho 2D
  • Pormenorização de vigas (Novo)
  • Pormenorização de pilares (Novo)
  • Quadro de pilares (Novo)

Licença de utilização

Para que o CYPE 3D dimensione os novos elementos estruturais (Pilares e vigas) é necessário que a licença de utilizador inclua os seguintes módulos (além das licenças para utilizar CYPE 3D):

  • Para dimensionar pilares de betão armado
    A licença deve incluir o módulo Pilares de betão.
  • Para dimensionar pilares Mistos de betão e aço
    A licença deve incluir o módulo Pilares mistos de betão e aço
  • Para dimensionar vigas de betão armado
    A licença deve incluir o módulo Vigas de betão.
  • Para dimensionar pilares ou vigas de aço
    Se os elementos estruturais tipo "viga" ou tipo "pilar" são metálicos (de aço laminado, composto ou enformado) o programa não necessita de nenhum módulo adicional para dimensioná-los.