Durante a fase de dimensionamento do edifício, a qualidade e os custos de construção dos edifícios podem ser significativamente influenciados ao encontrar a forma estrutural ideal.
Com a introdução da Modelação da Informação da Construção (BIM), os modelos de dimensionamento tridimensionais são cada vez mais utilizados. Isso dá azo a novas possibilidades. Utilizando derivações paramétricas e automatizadas de modelos de análise, diferentes opções de estruturas de apoio podem ser avaliadas em termos de estado limite último e de utilização, mas também de acordo com critérios arquitetónicos.
Esta tese de mestrado tem como objetivo desenvolver o procedimento básico deste fluxo de trabalho BIM paramétrico e implementá-lo utilizando um exemplo específico.
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Autor
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Mathias Worm
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Universidade
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Universidade Técnica de Braunschweig
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Base de dados de conhecimento
Ao gerar paredes de corte e vigas-parede, pode atribuir não só superfícies e células, mas também barras.
O modelo do edifício é calculado em duas fases:
Os resultados de pilares e paredes do cálculo 3D e os resultados dos pisos do cálculo 2D são combinados num único modelo após o cálculo. Isto significa que não é necessário alternar entre o modelo 3D e os modelos 2D individuais dos pisos. O utilizador trabalha apenas com um modelo, poupando, assim, tempo precioso e evitando possíveis erros na troca de dados manual entre o modelo 3D e os modelos 2D dos pisos individuais.
As superfícies verticais no modelo podem ser divididas em paredes de corte e vigas-parede. O programa gera automaticamente barras de resultados internos a partir destes objetos de parede, para que possam depois ser utilizadas de acordo com a norma desejada no módulo Dimensionamento de betão.
Para elementos em modelos de edifícios, estão disponíveis diversas ferramentas de modelação:
Esta função permite definir elementos no plano do solo (por exemplo, uma camada de fundo) com a criação de elementos múltiplos associados no espaço.
Com a ajuda do tipo de piso "Só transferência de carga", pode utilizar o módulo Modelo do edifício para considerar lajes sem efeito de rigidez dentro e fora do plano. Este tipo de elemento acumula as cargas na laje e transfere-as para os elementos de apoio do modelo 3D. Desta forma, pode instalar componentes secundários, tais como grelhas e outros elementos semelhantes de distribuição de carga, sem qualquer efeito adicional no modelo 3D.
Programa principal
A nova geração do software 3D de elementos finitos é utilizada para o cálculo estrutural de barras, superfícies e sólidos.
Módulo
A informação sobre os pisos e o modelo completo (centro de gravidade) é apresentada em tabelas e gráficos.
Módulo
O módulo Dimensionamento de betão permite realizar várias verificações de acordo com as normas internacionais. Permite dimensionar barras, superfícies e pilares, bem como realizar verificações ao punçoamento e de deformação.
Módulo
O módulo Dimensionamento de alvenaria para o RFEM 6 permite o dimensionamento de alvenaria utilizando o método de elementos finitos. Foi desenvolvido no âmbito do projeto de investigação DDMaS – Digitizing the design of masonry structures (Digitalização do dimensionamento de estruturas de alvenaria). O modelo de material representa o comportamento não linear da combinação de tijolo e argamassa sob a forma de uma macromodelação.
Módulo
O módulo Dimensionamento de aço realiza dimensionamentos de barras de aço para os estados limite último e de utilização de acordo com várias normas.
Módulo
O módulo Dimensionamento de madeira realiza verificações dos estados limite último e de utilização, bem como de resistência ao fogo, de barras de madeira de acordo com várias normas.
Módulo
O módulo Comportamento de material não linear permite considerar as não linearidades de materiais no RFEM, por exemplo, plástico isotrópico, plástico ortotrópico, dano isotrópico).
Módulo
O módulo Estabilidade da estrutura realiza análises de estabilidade de estruturas. Determina os fatores de carga críticos e os modos de estabilidade correspondentes.
Módulo
O módulo Análise de fases de construção (CSA) permite-lhe considerar o processo de construção de estruturas (estruturas de barras, superfícies e sólidos) no RFEM.
Módulo
A determinação precisa das condições do solo afeta significativamente a qualidade da análise estrutural dos edifícios.
Módulo
O módulo Análise modal permite o cálculo de valores próprios, frequências naturais e períodos naturais para modelos de barras, superfícies e sólidos.
Módulo
O módulo inclui uma biblioteca extensa de acelerogramas de zonas sísmicas que pode ser utilizada para gerar espectros de resposta.
Módulo
Com a ajuda do módulo Análise pushover, pode analisar os efeitos de um sismo no seu edifício em específico e, assim, avaliar se o edifício consegue suportar um sismo.
Módulo
Além disso, este módulo estima os custos do modelo ou as emissões de CO2 especificando os custos unitários ou as emissões por definição de material para o modelo estrutural.
Programa principal
Este moderno programa de cálculo estrutural 3D é adequado para o cálculo estático e dinâmico de estruturas de pórticos, assim como o dimensionamento de betão, aço, madeira e outros materiais.
Módulo
Com a ajuda do módulo Análise pushover, pode analisar os efeitos de um sismo no seu edifício específico e, assim, avaliar se o edifício consegue suportar um sismo.
Módulo
O módulo inclui uma biblioteca extensa de acelerogramas de zonas sísmicas que pode ser utilizada para gerar espectros de resposta.
Módulo
O módulo Análise modal permite calcular valores próprios, frequências naturais e períodos naturais para modelos de barras, superfícies e sólidos.
Módulo
O módulo Dimensionamento de betão permite realizar várias verificações para barras e pilares de acordo com as normas internacionais.
Módulo
O módulo Dimensionamento de aço realiza dimensionamentos de barras de aço para os estados limite último e de utilização de acordo com várias normas.
Módulo
O módulo Dimensionamento de madeira realiza verificações dos estados limite último e de utilização, bem como de resistência ao fogo, de barras de madeira de acordo com várias normas.
Módulo
O módulo Dimensionamento de alumínio realiza dimensionamentos de barras de alumínio para os estados limite último e de utilização de acordo com várias normas.
Módulo
Além disso, este módulo estima os custos do modelo ou as emissões de CO2 especificando os custos unitários ou as emissões por definição de material para o modelo estrutural.
Módulo
O módulo Análise tensão-deformação realiza uma verificação geral de tensões calculando as tensões existentes e comparando-as com as tensões limite.
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