O artigo apresenta uma visão geral dos conhecimentos técnicos atuais em relação ao dimensionamento de elementos estruturais de vidro e à prática de dimensionamento. São apresentados exemplos de estruturas totalmente em vidro e estruturas que utilizam o vidro como elemento estrutural.
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Autor
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Loran Nermend
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Foi realizado um modelo computacional no RFEM 5, utilizando um módulo adicional para o dimensionamento de elementos de vidro. Os resultados da análise obtidos no programa foram comparados com a resistência teórica do elemento com base em várias normas. O trabalho foi concluído com conclusões sobre as possibilidades atuais de dimensionar estruturas de vidro e documentação gráfica das instalações, bem como uma descrição técnica.
Seminário web
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Base de dados de conhecimento
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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.
No caso do cálculo global, a rigidez calculada com base na composição e na geometria do vidro selecionados é atribuída a cada superfície. De seguida, o cálculo prossegue com utilização da teoria dos laminados. O utilizador pode escolher se quer considerar o acoplamento de corte das camadas ou não.
Selecionando o cálculo local, pode optar-se por um modelo 2D ou 3D. O cálculo bidimensional significa que a camada individual ou o vidro laminado são modelados como uma superfície, cuja espessura é calculada com base na estrutura e na geometria do vidro selecionadas (utilizando a teoria das placas). Da mesma maneira como para o cálculo global, pode ser considerado um acoplamento de corte das camadas, ou não.
Durante o cálculo 3D são utilizados sólidos no modelo que substituem todas as composições de camadas. Desta forma, os resultados são mais precisos, mas o cálculo pode necessitar de mais tempo.
O vidro isolante só pode ser modelado com um cálculo local. A camada de gás é sempre modelada como um elemento sólido, sendo, por isso, necessário dimensionar as partes de vidro isolante individuais de forma independente da estrutura envolvente. Para o cálculo e a análise de terceira ordem, é considerada a lei do gás ideal (equação térmica do estado dos gases ideais).
Programa principal
Software de cálculo estrutural para análise de elementos finitos (AEF) de sistemas estruturais planos e espaciais constituídos por lajes, vigas-parede, cascas, barras (vigas), sólidos e elementos de contacto
Programa principal
A nova geração do software 3D de elementos finitos é utilizada para o cálculo estrutural de barras, superfícies e sólidos.
Módulo adicional
Dimensionamento de vidros laminados e isolantes
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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