CYPE 3D é um eficiente e prático programa pensado para realizar o cálculo de estruturas em 3D de barras de betão, de aço, mistas (aço e betão), de alumínio, de madeira, ou de qualquer material, incluindo o dimensionamento de ligações (soldadas e aparafusadas de perfis de aço laminado e composto em duplo T e perfis tubulares) e as fundações com placas de amarração, sapatas, maciços de encabeçamento de estacas, lintéis e vigas de equilíbrio.
Nesta página detalha-se a definição de barras como elementos estruturais genéricos.
SSe deseja obter informação sobre outras características do CYPE 3D, visite a página CYPE 3D.
Tipologias estruturais de barras no CYPE 3D
CYPE 3D permite a introdução de barras de betão, de aço, mistas de betão e aço, de alumínio, de madeira, ou de qualquer material.
O programa dimensiona a secção chegando à sua otimização máxima para as barras de aço, de alumínio, de madeira, de betão (se a sua tipologia estrutural está definida como pilar ou viga).
As barras mistas de betão e aço podem-se definir se a sua tipologia estrutural for do tipo pilar e, embora não se dimensionam automaticamente, são verificadas pelo programa com as características indicadas pelo utilizador.
A introdução dos conceitos de pilar e viga no CYPE 3D implica a caracterização das barras do modelo como pertencentes a uma tipologia de elemento estrutural. A partir da versão 2016.a no CYPE 3D as barras atribuem-se a um dos seguintes tipos de elementos estruturais: Elemento estrutural tipo Genérico, Elemento estrutural tipo Tirante, Elemento estrutural tipo Pilar ou Elemento estrutural tipo Viga.
Nesta página detalha-se a definição de barras como elementos estruturais genéricos. Para consultar as características das barras definidas como elementos estruturais de outros tipos consulte os seguintes links: Elemento estrutural tipo "Tirante", Elemento estrutural tipo "Pilar" o Elemento estrutural tipo "Viga".
Elemento estrutural tipo Genérico
As peças definidas deste modo não possuem um rótulo estrutural específico no programa. O material que se pode atribuir é:
- Aço (laminado, composto ou enformado)
- Alumínio
- Madeira
- Betão armado
- Qualquer outro material definido pelo utilizador
O programa dimensiona automaticamente as barras genéricas se o material atribuído for aço, alumínio ou madeira.
Se o material atribuído for betão ou um material genérico definido pelo utilizador, o programa calcula os esforços, e mostra os resultados por hipóteses simples, por combinações e por envolventes; mas não verifica nem dimensiona as suas secções. Se deseja verificar e dimensionar barras com secções de betão armado no CYPE 3D, deve defini-las como elementos estruturais tipo "Pilar" ou tipo "Viga".
Barras de aço
Para barras de aço utiliza perfis de aço laminado, composto e enformado, possui uma ampla base de dados composta por perfis de grande variedade de tipos e dos principais fabricantes e prontuários. Pode criar perfis compostos a partir de perfis simples com união soldada, chapas laterais, presilhas... Também pode definir cartelas nos extremos; perfis de altura variável; vigas Boyd não mistas com alvéolo hexagonal, octogonal ou circular; e barras mistas (perfis de aço com laje de betão). O programa realiza a verificaçao de resistência ao fogo e o dimensionamento do revestimento de proteção para os perfis de aço.
Barras de alumínio
Com o módulo Perfis de alumínio do CYPE 3D e das Estruturas 3D integradas do CYPECAD, é possível calcular e dimensionar barras de alumínio extrudido de determinadas ligas de alumínio e têmpera indicados no ponto Ligas de alumínio e têmpera, e das geometrias indicadas em Perfis de alumínio; segundo o Eurocódigo 9 EN 1999-1-1.
Tipos de perfis de alumínio
No diálogo Descrever (menu Barra > Descrever) encontra-se o botão Perfis de alumínio extrudido que permite definir uma barra como um perfil de alumínio da biblioteca que inclui o programa ou defini-lo geometricamente.
A biblioteca contém uma série de perfis normalizados que o utilizador pode configurar e ampliar. Tanto os perfis da biblioteca como os definidos pelo utilizador podem ser:
- Duplo T
- C simples
- Chapa
- T simples
- Cantoneira de lados iguais
- Cantoneira de lados desiguais
- Tubo retangular
- Tubo circular
- Varão maciço
- Vergalhão maciço
Na versão 2011.a foi implementado um editor de secções de perfis de alumínio extruido, cuja finalidade é facilitar a conceção e verificação de perfis de liga de alumínio com secções transversais especiais.
Na versão 2012.a também se implementaram melhorias relacionadas com o cálculo automático da suscetibilidade à encurvadura local por compressão e com o cálculo de secções transversais especiais de alumínio.
Para mais informações, consulte a página sobre secções especiais de alumínio extrudido.
Ligas de alumínio e têmpera
No diálogo Descrever material (menu Barra> Descrever material) seleciona-se a liga de alumínio extrudido para os perfis de alumínio que o utilizador selecione na obra, assim como a sua têmpera. As ligas de alumínio disponíveis com as suas correspondentes têmperas são:
| Liga de Alumínio | Têmpera |
| EN AW-5083 | F, H111 e H112 |
| EN AW-6060 | T5, T6, T64 e T66 |
| EN AW-6061 | T4 e T6 |
| EN AW-6063 | T5, T6 e T66 |
| EN AW-6005A | T6 |
| EN AW-6106 | T6 |
| EN AW-6082 | T4, T5 e T6 |
| EN AW-7020 | T6 |
Listagem de verificação aos E.L.U. de uma barra de alumínio
O CYPE 3D gera listagens justificativas de verificação aos estados limite últimos para barras de alumínio, para a maior parte das normas implementadas no programa.
Na página Listagens justificativas de verificação aos estados limite últimos, pode encontrar informação sobre as listagens de verificação aos E.L.U. geradas pelos programas CYPE. Na secção Listagem de verificação aos E.L.U. numa barra de alumínio CYPE 3D dispõe de um exemplo de uma lista de verificação aos estados limite últimos de uma barra de alumínio.
Barras de madeira
Com o módulo Perfis de madeira, CYPE 3D dimensiona barras de madeira formadas por madeira serrada (espécies de coníferas ou chopos), madeira serrada (espécies frondosas), madeira laminada colada homogénea e madeira laminada colada combinada. Pode definir perfis retangulares, com secção constante ou variável, e perfis circulares. Inclui uma biblioteca de perfis de madeira que o utilizador pode configurar e ampliar. O programa também dimensiona as secções de madeira contra ação do fogo para que cumpra com o Eurocódigo 5, isto se o utilizador ativar a verificação de resistência ao fogo de perfis de madeira.
Barras de betão (definidas como elementos estruturais genéricos)
É possível introduzir barras retangulares e circulares de betão de altura constante, e barras retangulares de betão de altura variável. O programa calcula somente os esforços e mostra os resultados por acção, combinação e envolventes. Neste tipo de barras o programa não realiza nenhuma verificação de resistência, nem dimensionamento da sua secção. Se desejar dimensionar pilares e vigas de betão armado deve descrever a barra como elemento estrutural tipo "Pilar" ou tipo "Viga".
Barras de outros materiais
CYPE 3D permite definir barras genéricas de qualquer material. O programa calcula somente os esforços e mostra os resultados por acção. Neste tipo de barras o programa não realiza nenhuma verificação de resistência, nem dimensionamento da sua secção. O utilizador define as seguintes características das barras após o seu posicionamento na estrutura:
- Geometria da secção
Introduzem-se as distâncias entre o centro de gravidade e o contorno da envolvente da secção, medidas nos quatro sentidos das duas direções dos eixos locais da secção:
- Largura esquerda
- Largura direita
- Altura inferior
- Altura superior
- Características mecânicas
- Área
- Área de esforço transverso Avy
- Área de esforço transverso Avz
- Inércia à flexão Iyy
- Inércia à flexão Izz
- Inércia à torção It
- Características do material
- Módulo de elasticidade
- Módulo de Poisson
- Coeficiente de dilatação
- Peso específico
