Cypecad Cálculo de esforços de uma estrutura com introdução manual de acções verticais e horizontais

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1 Cypecad Cálculo de esforços de uma estrutura com introdução manual de acções verticais e horizontais

2 CAD 2 Rua Comendador Santos da Cunha, 304, Ap Braga Tel: Fax: Elaborado pela Top-Informática, Lda. para a Ingenieros, S.A. 3ª Edição (Fevereiro 2011) Windows é marca registada de Microsoft Corporation

3 CAD 3 Índice 1. Ajudas no ecrã Tecla F Ícone com o sinal de interrogação Ícone em forma de livro Guia rápido Perguntas e respostas Preparação e introdução de dados Criar uma obra Introdução dos pilares Introdução da vigas Introdução de lajes Introdução da acção variável de sobrecarga Introdução da acção variável de vento Introdução da acção variável de sismo Cálculo de esforços Esforços nas vigas Combinações para vigas Esforços nos pilares Combinações para pilares... 44

4 CAD 4 Apresentação CAD é o software para o projecto de edifícios de betão armado, metálicos e de madeiras que permite a análise espacial, o dimensionamento de todos os elementos estruturais, a edição das armaduras e secções e a obtenção dos desenhos de construção da estrutura. Realiza o cálculo de estruturas tridimensionais formadas por pilares, paredes, vigas e lajes, incluindo a fundação, e o dimensionamento automático dos elementos de betão armado, metálicos e madeiras. Este manual apresenta os procedimentos para a introdução de dados de uma estrutura e obtenção dos esforços. A estrutura está sujeita a acções verticais e horizontais. O manual especifica como se pode efectuar a alternância de sobrecargas e a introdução manual de acções horizontais de vento e sismo. Para melhor compreensão da informação contida neste documento deverá consultar a restante documentação do utilizador, nomeadamente: o Manual do Utilizador, o Manual da Memória de Cálculo e os Tutoriais: Uhttp:// Uhttp://

5 CAD BAjudas no ecrã Os programas dispõem de ferramentas de ajuda no ecrã, através das quais o utilizador pode obter directamente do programa a informação necessária sobre o funcionamento dos menus, dos diálogos e das suas opções. Esta ajuda está disponível em quatro formas diferentes: 1.1. Tecla F1 A forma de obter ajuda sobre uma opção do menu é abri-lo, colocar-se sobre a mesma e, sem chegar a executá-la, premir a tecla F Ícone com o sinal de interrogação Na barra de título da janela principal de cada programa, ou junto ao canto superior direito, existe um ícone com o sinal de interrogação. Pode obter ajuda específica sobre uma opção do programa da seguinte forma: clique sobre esse ícone; abra o menu que contém a opção cuja ajuda quer consultar; prima sobre a opção. Aparecerá uma janela com a informação solicitada. Esta informação é a mesma que se obtém com a tecla F1. Pode desactivar a ajuda de três formas diferentes: premindo o botão direito do rato; premindo o ícone com o sinal de interrogação ou premindo a tecla Esc. Também pode obter ajuda sobre os ícones da barra de ferramentas. Para isso prima sobre o ícone com o sinal de interrogação. Nesse momento os ícones que dispõem de ajuda ficarão com o bordo azul. Seguidamente, prima sobre o ícone do qual pretende obter ajuda. Na barra de título dos diálogos que se abrem ao executar algumas opções do programa existe também um ícone com o sinal de interrogação. Depois de premir sobre este ícone, as opções ou partes do diálogo que dispõem de ajuda ficarão com o bordo azul. Prima sobre a qual deseja obter ajuda Ícone em forma de livro Na barra de título de alguns diálogos aparece um ícone em forma de livro aberto geral sobre o diálogo onde aparece. que oferece informação 1.4. Guia rápido Pode-se consultar e imprimir toda a informação de ajuda dos vários menus do programa, através da opção Ajuda > Guia rápido. As opções dos diálogos não estão reflectidas neste guia. Note-se que alguns programas possuem ecrãs diferentes seleccionáveis através de separadores localizados na parte inferior de cada um dos programas Perguntas e respostas Na nossa página em SERVIÇOS > FAQ, encontram-se esclarecimentos adicionais resultantes de consultas prestadas pela Assistência Técnica. 2. 1BPreparação e introdução de dados O programa permite realizar a introdução dos pilares, vigas e lajes directamente sobre as plantas de arquitectura. Em contrapartida permite também a introdução através de coordenadas, é esta a via proposta neste manual. Comece por identificar o número de pisos, seguidamente prepare cada uma das respectivas plantas verificando se está à escala e devidamente cotada. Prepare também as secções dos pilares, vigas e lajes que resultaram do pré-dimensionamento, bem com o valor das cargas a introduzir.

6 CAD Criar uma obra Abra o programa Cypecad, para isso clique sobre Cypecad no menu geral do Cype. Crie uma obra nova: Fig. 2.1 Fig. 2.2

7 CAD 7 Seleccione uma obra vazia: Fig. 2.3 Na janela seguinte seleccione para Betão o Eurocódigo 2 (Portugal), seleccione também os Eurocódigos para os restantes materiais, e seleccione a classe do betão e do aço de acordo com a obra em estudo: Fig. 2.4 Não necessita preencher mais nada nessa janela, clique em Aceitar. Na janela seguinte clique em Aceitar.

8 CAD 8 Introduza o número de pisos: Fig. 2.5 Fig. 2.6 Fig. 2.7 Preencha de acordo com o número de pisos e cotas da sua estrutura. A coluna da sobrecarga deve ser preenchida com o valor de zero (uma vez que as sobrecargas serão introduzidas manualmente), na coluna de RP deverá colocar o valor relativo aos revestimentos e paredes divisórias se estas forem consideradas como carga permanente. Fig. 2.8

9 CAD Introdução dos pilares Seguidamente vai introduzir os pilares. Fig. 2.9 Fig Introduza a secção que resultou do pré-dimensionamento, para o primeiro pilar: Fig Clique sobre o ecrã, no primeiro quadrante, e introduza o pilar, por exemplo na coordenada (5;5).

10 CAD 10 Fig Introduza o segundo pilar, digitando a cota relativa ao primeiro, de acordo com a sua planta. Por exemplo: O resultado será: Fig. 2.13

11 CAD 11 Fig Prossiga e introduza todos os pilares. Caso algum pilar se encontre desajustado, utilize a opção ajustar e clique na posição desejada para o pilar. Fig. 2.15

12 CAD 12 Se necessitar de alterar alguma secção, edite o respectivo pilar. Fig Clique sobre o pilar e altere os seus dados e no final clique em Aceitar. Verifique a alteração na planta. Fig. 2.17

13 CAD 13 No caso de paredes, pode introduzi-las como pilares ou com a opção específica para paredes: Fig Todas as paredes de secção irregular, como L, U ou qualquer outra deverão ser introduzidas com a opção referida.

14 CAD 14 Após a introdução de todos os pilares e paredes obtém o desenho final da implantação dos pilares. Fig Introdução da vigas Prossiga agora para a introdução das vigas. Fig. 2.20

15 CAD 15 Seleccione introdução de vigas: Fig. 2.21

16 CAD 16 Se tiver vigas embebidas seleccione o primeiro tipo da janela seguinte, se tiver uma viga alta seleccione o segundo tipo. Em qualquer dos casos introduza as dimensões. Fig Seguidamente introduza o tramo da viga clicando sobre os respectivos pilares ou paredes. Fig. 2.23

17 CAD 17 Introduza as restantes vigas até obter o desenho final. Deve ter em atenção que deve introduzir as secções que resultaram do pré-dimensionamento e no caso de aberturas deve introduzir o modelo estrutural adoptado. Fig Para introduzir consolas, desenhe o limite da consola, com um lintel não estrutural.

18 CAD 18 Fig Fig. 2.26

19 CAD 19 Utilize a opção ajustar vigas para alinhar vigas, ou lintéis, que se encontrem desalinhados. Fig. 2.27

20 CAD Introdução de lajes Seguidamente introduza as lajes. Fig Seleccione: Fig No caso de lajes de vigotas pré-fabricadas, seleccione esse tipo de laje: Fig. 2.30

21 CAD 21 Crie a laje que pretende introduzir. Preencha de acordo com a laje pré-dimensionada. Escolha tal como na figura abobadilha genérica e indique o peso próprio. Introduza as lajes clicando sobre os painéis. Fig Fig Poderá criar vários tipos de lajes de vigotas e na mesma planta introduzir esses diferentes tipos. Defina a abertura da caixa de escadas, seleccione:

22 CAD 22 Fig Introduza a abertura clicando sobre a zona das escadas na planta. Se a sua estrutura for constituída por lajes maciças armadas em duas direcções, seleccione este tipo de laje. Fig. 2.34

23 CAD 23 Seguidamente introduza nos respectivos painéis. Fig Se a estrutura for constituída por mais do que um tipo de lajes, por exemplo de vigotas e maciça na zona das consolas, deve seguir as instruções dadas anteriormente quer para lajes de vigotas quer para lajes maciças. Se a sua estrutura for constituída por lajes maciças armadas numa direcção, seleccione igualmente laje maciça. Fig. 2.36

24 CAD 24 Para que esta laje funcione apenas numa direcção, deve desligar-se das vigas que não lhe prestam apoio. Introduza um lintel não estrutural fazendo a separação entre a laje e a viga. Fig Fig. 2.38

25 CAD 25 Fig Seguidamente introduza a laje maciça no painel e as aberturas nas partes laterais. Uma vez que existe uma separação relativamente às vigas da esquerda e da direito a laje funcionará apenas numa direcção. Fig. 2.40

26 CAD Introdução da acção variável de sobrecarga Com vista à realização da alternância comece por seleccionar o tipo de utilização do edifício, para isso volte ao menu inicial. Fig Seguidamente seleccione o tipo de utilização do edifício: Fig. 2.42

27 CAD 27 Fig Fig Crie a possibilidade de introduzir as acções manualmente, seleccionando a opção da janela seguinte:

28 CAD 28 Fig Em sobrecarga crie duas hipóteses como Adicionais. Seleccione sobre o sinal de + e surge SOBRE.1. Fig Seleccione novamente o sinal de + e crie outra hipótese de sobrecarga:

29 CAD 29 Fig Criaram-se assim duas hipóteses de acções adicionais de sobrecarga. Fig Seguidamente clique em Aceitar até surgir de novo a estrutura no ecrã.

30 CAD 30 Seleccione o menu das cargas. Fig Preencha o valor da sobrecarga e associe por exemplo a SOBRE.1. Atribua aos painéis, tendo como objectivo uma introdução em xadrez. Fig. 2.50

31 CAD 31 Preencha agora os restantes painéis com a sobrecarga SOBRE.2. Fig Prossiga para o piso seguinte, agora inverta a posição, ou seja, onde tinha a SOBRE.1 coloque a SOBRE.2 e vice-versa. Preencha todos os pisos.

32 CAD Introdução da acção variável de vento Uma vez que o vento pode actuar em qualquer das direcções (X ou Y) e sentidos (esquerda ou direita), crie agora quatro hipóteses para o vento. Fig Clique em Aceitar e vá à janela de introdução dos pilares. Pretende-se introduzir um nó no centro de massa de cada planta de modo a introduzir nesse nó as respectivas cargas. Seleccione a seguinte opção: Fig. 2.52

33 CAD 33 Seleccione por exemplo o primeiro piso, considere Sem vínc. Ext. e as dimensões mínimas de acordo com a janela seguinte: Seleccione a seguinte opção: Fig Fig Localize o centro de massa do piso e introduza aí este nó.

34 CAD 34 Fig Prossiga escolhendo agora o segundo piso, depois o terceiro, até terminar de acordo com o número de pisos. No caso de ter vários pisos cujo centro de massa tem as mesmas coordenadas, deverá colocar ligeiramente ao lado, uma vez que o programa não admite criar nós com a mesma projecção em planta. Para introduzir as cargas seleccione a seguinte opção: Fig Seleccione o nó relativo por exemplo ao primeiro piso. Na janela que se abre introduza a força total do vento nesse piso, para cada direcção e sentidos.

35 CAD 35 Fig Seguidamente introduza as cargas para os seguintes pisos. No caso dos pisos serem realizados com lajes de vigotas, deverá introduzir uma viga embebida de espessura reduzida na direcção das vigotas e introduzir os nós, relativos ao centro de massa, sobre estas vigas, uma vez que não é possível fazê-lo directamente sobre as vigotas Introdução da acção variável de sismo Utilizando a mesma opção crie uma hipótese do tipo XY, neste caso o programa gera as duas direcções e os dois sentidos para cada direcção. Fig. 2.58

36 CAD 36 O resultado será o seguinte: Fig Introduza os valores para cada piso. Fig. 2.60

37 CAD BCálculo de esforços Terminada a introdução de dados procede-se ao cálculo e obtenção de resultados Esforços nas vigas Calcule a obra. Fig. 3.1 Os resultados podem consultar-se através das opções de resultados: Fig. 3.2 Através da opção listagens podem obter-se os diagramas de esforços por acção, combinação e envolvente. Fig. 3.3

38 CAD 38 Fig. 3.4 Para seleccionar os pórticos, preencha de acordo com a figura: Fig. 3.5 Seleccione selecção e clique sobre o pórtico que deseja ver:

39 CAD 39 Fig. 3.6 Pode imprimir directamente ou criar um ficheiro de desenho editável. Fig. 3.7

40 CAD Combinações para vigas Pode obter a tabela de combinações na opção listagens. Fig Esforços nos pilares É necessário preparar as combinações para o cálculo dos esforços de dimensionamento. Seleccione Estados limite e seguidamente as opções indicadas. Fig. 3.9

41 CAD 41 Fig Fig Fig. 3.12

42 CAD 42 Fig Preencha a célula percentagem das solicitações produzidas pelo sismo na direcção ortogonal com o valor de 0.3: Efectue o cálculo de novo. Fig Com a opção listagens pode obter o quadro de esforços por acção e também o resultado de várias combinações para cada pilar. A opção de editar pilares em resultados permite consultar a combinação condicionante para o dimensionamento: Fig. 3.3

43 CAD 43 Essa combinação aparece assinalada a vermelho. Fig. 3.4 Será necessário adicionar a estes esforços (elásticos) os que resultarem da verificação à encurvadura. O programa não desenha a envolvente para os pilares. Esta poderá ser criada a partir da listagem de esforços, realizando as respectivas combinações e utilizando um programa para o desenho de gráficos (por exemplo o Excel).

44 CAD Combinações para pilares Tal como o descrito para as vigas, poderá obter a tabela de combinações gerada automaticamente. Fig. 3.5