- Cargas superficiais
- Novo Metal 3D permite introduzir cargas superficiais (uniformes ou variáveis em altura) sobre panos definidos geometricamente pelo utilizador mediante um polígono fechado. As cargas podem estar aplicadas em toda a superfície do pano e em superfícies poligonais contidas neste. O utilizador também indica a direcção da distribuição unidireccional das cargas introduzidas sobre o pano que deve ser paralela a um dos lados do pano.
A distribuição de todas as cargas aplicadas sobre o pano é isostática, e realiza-se sobre as barras contidas no pano que não sejam paralelas à direcção de distribuição. Para o caso das cargas definidas numa superfície do pano, a distribuição só afecta as barras mais próximas à superfície definida.
Nas estruturas 3D integradas de CYPECAD também é possível definir cargas superficiais do mesmo modo que no Novo Metal 3D.
Mais informações em Novidades do Novo Metal 3D 2008.1. - Melhorias
- A medição dos lintéis e vigas de equilíbrio que executa o programa, só se agrupam aquelas que são iguais.
Historial de atualizações
CYPE 3D
Melhorias. Novo Metal 3D
- Publicado em
- 2008.1.g
Cálculo e dimensionamento de diagonais
A versão 2008.1 de Novo Metal 3D permite calcular e dimensionar diagonais cuja secção transversal seja formada por perfis do tipo cantoneira laminada, chapa laminada, redondo maciço ou quadrado maciço.
No quadro de diálogo Descrever perfil o utilizador pode seleccionar o novo tipo Tirante. Quando se selecciona, aparece no diálogo uma explicação do método utilizado e das condicionantes necessárias para o seu dimensionamento.
Condicionantes do método aplicado
Pelo facto das diagonais serem barras de eixo recto que apenas admitem esforços de tracção na direcção do seu eixo (biarticuladas), implica que a sua modelação só seja estritamente exacta se se fizer uma análise não linear da estrutura para cada combinação de acções, na qual deveriam suprimir-se em cada cálculo todas aquelas diagonais cujos esforços axiais sejam de compressão.
Para avaliar o comportamento sísmico da estrutura, sem permitir compressões nas diagonais, seria necessário realizar uma análise no domínio do tempo, introduzindo a carga de sismo mediante acelerogramas.
Como aproximação ao método exacto, propomos um método alternativo, cujos resultados, nos casos que cumprem todas as condições que se pormenorizam a seguir, são suficientemente aceitáveis para a prática habitual do dimensionamento de diagonais.
O método tem as seguintes limitações, cujo cumprimento o programa verifica:
- A diagonal faz parte de um contraventamento em forma de cruz ligado nos seus quatro bordos, ou em três, se a rigidificação chega a duas ligações exteriores. Cada plano deve formar um rectângulo (os quatro ângulos interiores rectos).
- A área transversal das diagonais é menor que 10% da área do resto de elementos (vigas e pilares) que completam o plano contraventado.
As duas diagonais de um mesmo contraventamento devem ter a mesma secção transversal, ou seja, o mesmo tipo de perfil e o mesmo tipo de aço.
Aplicação do método
O método de cálculo é linear e elástico com formulação matricial. Cada diagonal é introduzida na matriz de rigidez unicamente com o termo de rigidez axial (A·E/L), que se considera igual a metade da rigidez real de cada diagonal. Desta maneira obtêm-se deslocamentos no plano da rigidificação similares aos que se obteriam se a diagonal comprimida se tivesse suprimido da análise matricial considerando a área real da secção da diagonal traccionada.
Para cada combinação de acções, obtêm-se os esforços finais em cada diagonal e naquelas em que o esforço axial resulte da compressão procede-se da seguinte maneira:
- Anula-se o esforço axial da diagonal comprimida.
- O referido valor do esforço soma-se ao esforço axial da outra diagonal que faz parte do contraventamento.
- Com a nova configuração de esforços axiais nas diagonais, procede-se a restituir o equilíbrio nos nós.
Dado que o método compatibiliza esforços e não deslocamentos, é importante considerar a restrição de rigidezes axiais das secções que constituem o plano rigidificado indicada no ponto anterior, já que o método ganha maior exactidão quanto menores forem os encurtamentos e os alongamentos relativos das barras que contornam a cruz. Em todos os casos analisados pela CYPE Ingenieros, as discrepâncias entre os resultados obtidos por este método e os obtidos por análise não linear, são desprezáveis.
Na figura seguinte esquematiza-se o processo acima descrito.
Esforços provenientes de cada uma das combinações em estudo.
- T: esforço axial na diagonal traccionada
- C: esforço axial na diagonal comprimida
No manual de Novidades da versão 2008.1 ou na memória de cálculo do Novo Metal 3D pode encontrar mais informações sobre o método de cálculo das diagonais aplicado pelo programa.
- Publicado em
- 2008.1.a
Cálculo e dimensionamento de ligações
Novo Metal 3D incorpora no seu novo módulo Ligações I: Naves com perfis laminados em Duplo T. da versão 2008.1, o cálculo e dimensionamento de ligações soldadas de perfis “duplo T” pela parte 1-8 do Eurocódigo 3 cujas tipologias se especificam a seguir.
Tipologias de ligações implementadas
Ligação Pilar-Lintel encastrada, com cartelas
Unión de pilar con dintel empotrado, y con una viga ortogonal articulada
Ligação Pilar-Lintel encastrada com uma viga ortogonal articulada
Ligação Pilar-Lintel encastrada
Ligação Pilar-Lintel articulado com viga ortogonal articulada
Apoio intermédio de viga de formação de pendente, o lintel deve ser uma peça e o nó articulado
Apoio na cumeeira das vigas de formação de pendente
Ligação em cumeeira
Unión de vigas en cumbrera con cartelas
Ligação Pilar-Lintel articulada
Ligação Pilar-Lintel articulada na alma
Ligação intermédia Pilar-Lintel encastrada com vigas ortogonais articuladas
Ligação intermédia Pilar-Lintel encastrada com viga ortogonal articulada
Ligação intermédia Pilar-Lintel articulada com viga ortogonal articulada
Ligação intermédia Pilar-Lintel articulada
Ligação intermédia Pilar-Lintel articulada na alma
Pormenor do tirante
Ligação de peças de igual perfil em prolongamento recto mediante chapa divisória
Dimensionamento de ligações
Se durante o processo de cálculo da estrutura se detectam nós cuja ligação está resolvida no programa, este dimensionará as ligações e dará como resultado um desenho de pormenor da mesma.
O programa dimensionará nas ligações as espessuras do cordão das soldaduras e o comprimento das mesmas, e incorporará rigidificadores no caso de serem necessários para a transmissão de tensões na ligação.
Os esforços transmitidos ao cordão de soldadura por unidade de comprimento decompõem-se em cada uma das componentes de tensão normal e tangencial ao plano do cordão, supondo que a distribuição de tensões é uniforme ao longo do mesmo.
Segundo o ponto 4.5.3.2 Método direccional do Eurocódigo 3, a soldadura é suficiente se cumprir:
Onde:
: Tensão normal perpendicular ao eixo do cordão.
: Tensão tangencial perpendicular ao eixo do cordão.
: Tensão tangencial paralela ao eixo do cordão.
: Tensão última da peça mais fraca a ligar.
: Coeficiente de correlação.
: Coeficiente de segurança parcial (1.25)
A espessura das soldaduras em ângulo terá como mínimo 4 mm. E não será maior que 0.7 vezes a espessura menor das peças a unir.
O programa decomporá os esforços do nó, determinando as tensões em cada um dos cordões de soldadura da ligação, devendo verificar-se em cada um deles a relação anterior.
No caso de uma ligação encastrada, obtêm-se três tipos de cordões distintos.
O programa determinará as características mecânicas dos cordões de soldadura.
O cálculo das tensões normais actuantes sobre os cordões de soldadura será:
Nos cordões de soldadura 1 as tensões normais máximas obter-se-ão para:
Nos cordões de soldadura 2:
Nos cordões de soldadura 3:
Para o cálculo das tensões tangenciais devido aos esforços transversos, o programa, no caso do esforço transverso horizontal, distribuirá o mesmo entre os cordões 1 e 2 de forma proporcional à sua área resistente. Ao contrário, o esforço transverso vertical será resistido pelos cordões 3.
O torsor decompõe-se num par de forças que incrementam ou diminuem as tensões tangenciais nos cordões 1 e 2, em função do sinal deste.
Uma vez obtidas as tensões normais e tangenciais em cada cordão, deverá verificar-se em cada um deles a seguinte relação:
Consulta de ligações
Depois do cálculo poderá consultar as ligações que foram dimensionadas pelo programa, através das opções Calcular e Consultar do menu Ligações.
Calcular
Calcula e dimensiona as ligações que podem ser resolvidas pelo programa. No final mostra uma informação por ecrã que indica o número de nós resolvidos e não resolvidos.
Consultar
Ao activar esta opção, aparece um círculo sobre os nós da estrutura com diferentes cores:
- Verde: Todas as ligações foram dimensionadas
- Laranja: Foram dimensionadas algumas ligações
- Vermelho: Não se dimensionou nenhuma ligação
Se se aproximar de um nó no qual há ligações dimensionadas, aparecerá uma informação na qual se indicam os tipos de ligações dimensionadas associadas a esse nó, premindo sobre a ligação mostrar-se-ão os desenhos de pormenores das respectivas ligações.
Se premir sobre um nó no qual não se dimensionou nenhuma ligação, o programa mostrará uma vista 3D com as barras que chegam à ligação para poder ver se há alguma interferência entre elas de tal forma que não se possa resolver a ligação.
A partir da versão 2008.1.d, quando se colocar o cursor num nó em que haja ligações não dimensionadas, mas que pertençam a algum tipo de ligações reconhecidas pelo programa, é mostrada a informação sobre as causas que impediram o dimensionamento da ligação.
Listagens de ligações
Às listagens disponíveis depois do cálculo, incorporou-se a listagem de ligações. Esta listagem oferece os seguintes dados:
- Especificações das ligações soldadas
- Norma
- Materiais
- Disposições construtivas
- Verificações
- Referências e simbologia
- Verificações em placas de amarração
- Relação de ligações listadas
- Memória de cálculo
- Pormenor construtivo de cada tipo de ligação
- Resultados de verificações de cada tipo de ligação
- Medição de soldaduras e chapas por cada tipo de ligação
- Medição conjunta de soldaduras e chapas de todas as ligações dimensionadas
Desenhos de ligações
Os pormenores construtivos das ligações calculadas e dimensionadas pelo programa podem fazer parte dos desenhos da estrutura graças ao novo tipo de desenhos de ligações.
Os desenhos de Ligações incluem os seguintes elementos:
- Pormenor construtivo da ligação
- Quadro com especificações das ligações soldadas em estrutura metálica
- Norma
- Materiais
- Disposições construtivas
- Verificações
- Quadro de referências e simbologia
- Quadro de medição conjunta de soldaduras e chapas de todas as ligações dimensionadas
- Publicado em
- 2008.1.a
Novo Metal 3D (beta)
A versão 2007.1 oferece ao utilizador dois programas diferentes de estruturas metálicas: Metal 3D e Novo Metal 3D (beta).
Razão de ser do Novo Metal 3D
A união entre CYPECAD e Metal 3D era até certo ponto incompatível devido às estruturas internas de ambos os programas, pelo que se decidiu refazer totalmente o ambiente de trabalho de Metal 3D, embora não os sistemas sobre os quais se apoia (verificação de barras, biblioteca de perfis, módulo de cálculo matricial, implementação de normas, etc.). Procurou-se, no entanto, que o novo ambiente de trabalho de Metal 3D não estabelecesse uma rotura com a interface clássica do programa, actualmente no mercado e bem conhecido pelos seus milhares de utilizadores.
Como vantagem importante do novo Metal 3D é de se destacar o plano de fundações, que inclui uma gestão da fundação similar à do CYPECAD (vigas de equilíbrio, vigas lintéis, sapatas combinadas, etc.), mas com a possibilidade adicional de se tratar elementos a cotas diferentes. Também é de destacar a definição de acção de carga, que se torna compatível com CYPECAD e permite, graças ao novo módulo de combinações, definir qualquer número de acções, dispondo sempre das combinações necessárias.
Funcionamento de Novo Metal 3D (beta)
O funcionamento do Novo Metal 3D (beta) como programa independente é o mesmo que o funcionamento como aplicação integrada no CYPECAD. Pode ver alguns comandos deste novo programa no ponto Programa Novo Metal 3D das novidades do CYPECAD deste catálogo.
- Publicado em
- 2007.1.a
