Tutorial do Ftool para Análise Estrutural de uma Tesoura Plana de Madeira

Transcrição

1 Tutorial do Ftool para Análise Estrutural de uma Tesoura Plana de Madeira Elaboração: Eng.Civil Maria das Graças Duarte de Oliveira Orientação: Eng.Civil Antônio Paulo Mendes PUC/GO Engenharia Civil Estruturas de Madeiras Agosto/2011 1

2 1 OBJETIVO Este tutorial foi elaborado com o intuito de auxiliar o lançamento de uma tesoura de estrutura de madeira, portanto nos limitaremos aos itens do software necessários a essa análise específica. 2 DADOS PARA LANÇAMENTO Para dar início ao lançamento da estrutura no Ftool, o aluno deverá ter os seguintes dados em mãos: a - Definição da geometria da tesoura, com nós numerados bem como as coordenadas dos refidos nós. b - Definição da madeira a ser utilizada na confecção da tesoura, bem como suas propriedades físicas e pré-definição das seções das barras. c - Definição do Carregamento Permanente (P) e Acidental (Q) atuantes nos nós da tesoura. d - Definição do Carregamento devido a Ação do Vento (W0 o e W90 o ), atuantes na tesoura. 3 CONFIGURAÇÃO DO FTOOL 1º. Abra o Ftool Tecla do Modo Edição Botões de Controle do Zoom 2º. Marque a opção Grid localizada no canto inferior direito para pontuar a tela. 2

3 3º. Clique no menu Options => Units & Number Formatting... 4º. Selecione o sistema de unidades no qual trabalharemos, no caso o KN-m. Na opção Format adque a notação da grandeza com os dados que foram obtidos no item 2 para lançamento no programa. Após a edição Clicar no botão OK. 3

4 5º No menu File => Save as... salvar o arquivo com nome Tesoura 4 LANÇAMENTO DAS BARRAS DA TESOURA COORDENADAS DOS NÓS (m) NÓ X Y 1 0,000 0, ,987 0, ,974 0, ,628 0, ,425 0, ,223 0, ,877 0, ,863 0, ,850 0, ,987 0, ,974 0, ,628 1, ,425 1, ,223 1, ,877 0, ,863 0,359 4

5 6º. No canto superior esquerdo da janela do Ftool, clicar no botão modo teclado, para a inserção de cada barra por meio das coordenadas inicial e final da mesma. 7º. Selecionar o botão de barra ( ) inserção de barra digitando suas coordenadas nos diálogos das figuras abaixo, onde o valor de tolerância (Tolerance) é utilizado para atração para entidades existentes (nunca utilize valor nulo para tolerância). 1 2 (x,y) do nó inical da barra Nó 1 (x,y) do nó final da barra Nó 2 8º. Lançamento da barra 1 da tesoura, de acordo com as coordenadas obtidas, na tabela de coordenadas dos nós. 5

6 9º. Ao pressionar OK, o programa desenha a barra 1, e sugere como nó inicial para a próxima barra, o último par ordenado digitado, sendo necessário digitar apenas o nó final da barra 2. 10º. Lançar analogamente, todas as barras digitando as coordenadas inicial e final do nó, caso o programa sugira uma coordenada que não seja a correta, edite-a e digite a coordenada desejada. Interrupção do lançamento: Se o lançamento for interrompido antes da finalização da geometria da tesoura, ative novamente o botão de barra ( prossiga o lançamento. ) inserção de barra e Lançamento Errado: Caso alguma barra seja lançada erroneamente; selecione-a (a cor vermelha indica que a barra está selecionada) e clique no botão ( lançamento como explicado no caso de interrupção do lançamento. ). A seguir prossiga o Finalização: Após concluir o lançamento das barras da tesoura, pressione OK. Salvar: No menu File => Save salvar o arquivo. 6

7 11º. Definição do Madeira e suas Propriedades Físicas selecionar ( ) depois clicar em ( ) 12º. Escolher a opção Generic Isotrópic e digitar o nome da Madeira na caixa de texto, para esse estudo Angelim Pedra, a seguir clicar no botão Done. 7

8 13º. Na janela apresentada a seguir, digitar os parâmetros físicos da madeira em estudo. 14º. No modo edição, selecionar toda a estrutura, abrindo a janela de seleção e abrangendo todas as barras, como no CAD. Pressionar o botão ( ), atribuindo assim às barras, as propriedades definidas para a madeira. Salvar: No menu File => Save salvar o arquivo. 15º. Pré-definição das seções das barras Selecionar ( ) em seguida pressionar o botão ( ). 8

9 16º. Na caixa de texto digitar BanzoSuperior e escolher a seção Rectangle. a seguir clicar no botão Done. 17º. Na janela apresentada a seguir Passo 1: Digitar as dimensões pré-definidas para o Banzo Superior. Passo 2: Selecione as barras do Banzo Superior OBS.: Para selecionar simultâneamente as barras, com o botão shift pressionado e o modo edição ( ) ativado clicar nas barras a serem selecionadas. Passo 3: Pressione o botão ( definidas. ), atribuindo às seções das barras, as propriedades passo 2 passo 1 *** Repetir os itens 15º., 16º. e 17º. para definir as seções das barras do Banzo Inferior, Diagonais e Montantes. 9

10 18º. Condições de apoio do nó 1 da tesoura. Passo 1 - Pressione o Botão ( ) Passo 2 - Fixe a translação nas direções x e y Passo 3 Selecione o nó 1 da tesoura Passo 4 - Pressione o botão ( ), atribuindo ao nó 1 a restrição conforme figura abaixo. passo 1 passo 4 passo 2 19º. Condições de apoio do nó 9 da tesoura. Passo 1 - Pressione o Botão ( ) Passo 2 - Fixe a translação na direção y Passo 3 Selecione o nó 9 da tesoura Passo 4 - Pressione o botão ( ), atribuindo ao nó 9 a restrição conforme figura abaixo. passo 1 passo 4 passo 2 10

11 20º. Rotulando as barras da tesoura Passo 1 - Pressione o Botão ( ) Passo 2 Selecione todas as barras da tesoura Passo 3 Pressione a opção articular as duas extremidades da barra ( ) Passo 4 Pressione o botão ( conforme figura abaixo. ), atribuindo as articulações a todas barras da treliça, passo 1 passo 2 passo 4 Salvar: No menu File => Save salvar o arquivo. 21º. Carregamentos Atuantes na Estrutura Carregamento único todas as cargas aplicadas a uma estrutura na versão atual do FTOOL atuam concomitantemente. Isto é, cada arquivo de dados do FTOOL corresponde a um caso de carregamento único. Portanto salvaremos um arquivo para cada Condição de carregamento. No menu File => Save as... salvar o arquivo com nome Tesoura-Carregamento Permanente No menu File => Save as... salvar o arquivo com nome Tesoura-Carregamento Acidental No menu File => Save as... salvar o arquivo com nome Tesoura-Carregamento Vento 0 (W0) No menu File => Save as... salvar o arquivo com nome Tesoura-Carregamento Vento 90 (W90) 11

12 22º. Definição do Carregamento Permanente No menu File => Open... abrir o arquivo Tesoura-Carregamento Permanente Passo 1 Pressione o botão ( ) e clique no ícone ( ) Passo 2 Na caixa de texto apresentada digite P1, Passo 3 A seguir clicar no botão Done. P NÓ CARGA(KN) P1 1= P2 10= P3 11= P4 12= P passo 1 passo 2 23º. Lançamento da carga P1 Passo 1: Selecione os nós 1 e 9 que correspondem ao ponto de aplicação da carga P1 OBS.: Para selecionar nós simultâneamente, com o botão shift pressionado e o modo edição ( ) ativado clicar sobre os nós a serem selecionados. Passo 2 Na caixa de texto digitar o valor da carga P1 da tabela do item 22º. Passo 3 Pressione o botão ( ), atribuindo ao nós 1 e 9, o valor da carga P1. passo 1 passo 2 12

13 *** Repetir os passos dos itens 22º. e 23º. para lançar as cargas P2, P3, P4 e P5 em seus respectivos nós. Salvar: No menu File => Save salvar o arquivo. 24º. Definição do Carregamento Acidendal No menu File => Open... abrir o arquivo Tesoura-Carregamento Acidental Q NÓ CARGA(KN) Q1 1= Q2 10= Q3 11= Q4 12= Q Passo 1 Pressione o botão ( ) e clique no ícone ( ) Passo 2 Na caixa de texto apresentada digite Q1, Passo 3 A seguir clicar no botão Done. passo 1 passo 2 Q1 13

14 25º. Lançamento da carga Q1 Passo 1: Selecione os nós 1 e 9 que correspondem ao ponto de aplicação da carga Q1 OBS.: Para selecionar nós simultâneamente, com o botão shift pressionado e o modo edição ( ) ativado clicar sobre os nós a serem selecionados. Passo 2 Na caixa de texto digitar o valor da carga Q1 da tabela do item 24º. Passo 3 Pressione o botão ( ), atribuindo ao nós 1 e 9, o valor da carga Q1. Q1 passo 1 passo 2 *** Repetir os passos dos itens 24º. e 25º. para lançar as cargas Q2, Q3, Q4 e Q5 em seus respectivos nós. Salvar: No menu File => Save salvar o arquivo. 14

15 26º. Definição do Carregamento devido ao Vento a 0 o No menu File => Open... abrir o arquivo Tesoura-Carregamento Vento 0 (W0) W0(KN) POS NÓ Fx Fy W W W W W ,07 W W W W Passo 1 Pressione o botão ( ) e clique no ícone ( ) Passo 2 Na caixa de texto apresentada digite W1, Passo 3 A seguir clicar no botão Done. passo 1 passo 2 W1 27º. Lançamento da carga W1 Passo 1: Selecione os nó 1 que correspondem ao ponto de aplicação da carga W1 Passo 2 Na caixa de texto digitar os valores das componentes Fx e Fy da carga W1 da tabela do item 26º. Passo 3 Pressione o botão ( valor da carga W1. ), atribuindo ao nó 1, os valores das componentes da 15

16 passo 1 passo 2 *** Repetir os passos dos itens 26º. e 27º. para lançar as cargas W2 a W9 em seus respectivos nós. 16

17 28º. Definição do Carregamento devido ao Vento a 90 o No menu File => Open... abrir o arquivo Tesoura-Carregamento Vento 90 (W90) W90(KN) POS NÓ Fx Fy W W W W W W W W W Passo 1 Pressione o botão ( ) e clique no ícone ( ) Passo 2 Na caixa de texto apresentada digite W1, Passo 3 A seguir clicar no botão Done. passo 1 passo 2 W1 29º. Lançamento da carga W1 Passo 1: Selecione os nó 1 que correspondem ao ponto de aplicação da carga W1 Passo 2 Na caixa de texto digitar os valores das componentes Fx e Fy da carga W1 da tabela do item 28º. Passo 3 Pressione o botão ( valor da carga W1. ), atribuindo ao nó 1, os valores das componentes da 17

18 passo 1 passo 2 *** Repetir os passos dos itens 28º. e 29º. para lançar as cargas W2 a W9 em seus respectivos nós. 18

19 RESULTADOS Ampliar a janela do Ftool para tela cheia ( ) e centralizar a estrutura ( ). Esforços devido ao Carregamento Permanente 30º. No menu File => Open... abrir o arquivo Tesoura-Carregamento Permanente Passo 1 Pressione o botão ( barras. ) para exibição do Diagrama dos Esforços Axiais das Passo 2 Na caixa de texto ( ) digite 0 para a escala dos diagramas Passo 3 Para visualização do valor do esforço em uma barra específica, clique na barra e pressione o botão direito do mouse. Passo 4 O esforço será visualizado em uma janela aberta a direira, bem como no rodapé superior da janela principal do Ftool. passo 2 passo 1 passo 4 19

20 31º. Gravação do diagrama visualizado na tela do Ftool. Passo 1 Ampliar a janela do Ftool para tela cheia ( estrutura ( ). ) e centralizar a Passo 2 No menu File => Export Screen escolher a opção desejada: dxf..., pdf... ou impressão... salvar o arquivo e anexá-lo a memória de cálculo da estrutura. 32º. Para os Resultados devido ao Carregamento Acidental, Vento 0 o e Vento 90 o, abrir o respectivo arquivo de carregamento, e proceder os passos dos ítens 29º. a 31º. 20