Análise estrutural de um pórtico 2-D de concreto armado

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1 Análise estrutural de um pórtico 2-D de concreto armado Nestor Guevara PROMEC Análise estrutural de linhas de transmissão (pode contemplar análise modal e dinâmica) basicamente ver como se comporta a estrutura metálica das torres de tramissão sob a ação de das cargas dos cabos e do vento. Objetivo de aprendizado Ao final desta palestra você terá condições de: Modelar e analisar no Autodesk Robot Structural Analysis Professional (RSAP) estruturas de concreto; Modelar e analisar no RSAP estruturas de aço; Detalhamento básico o RSAP; Sobre o Palestrante Engenheiro Civil, com 10 anos de experiência em modelagem computacional. M.Sc na área de Estruturas pela COPPE/UFJR. Qualificado no Doutorado pela COPPE/UFJR. Experiência em: Análise Estrutural, Térmica, Fluido-Estrutura, Fadiga, etc. guevara@promecgroup.com

2 Projeto de concreto armado Pórtico 2D Este exemplo tem por objetivo apresentar a definição, análise e dimensionamento de um projeto simples em 2D de um pórtico plano. A estrutura é feita em concreto e a as treliças são geradas usando estruturas típicas contidas na biblioteca do programa RSAP, conforme figura abaixo: Unidades: (m) e (kn). Quatro casos de carga, além do peso próprio, serão aplicados na estrutura conforme figura abaixo: CASO DE CARGA 2 CASO DE CARGA 3 CASO DE CARGA 4 CASO DE CARGA 5 As seguintes regras serão aplicadas durante a definição da estrutura: qualquer ícone ou símbolo indica que este deve ser pressionado com o botão esquerdo do mouse (LMC), ( x ) indica selecionar a opção x na caixa de dialogo ou digitar o valor x, LMC and RMC abreviações para Left Mouse button Click (Clicar no botão esquerdo do mouse) e the Right Mouse button Click (Clicar no botão direito do mouse). RSAP - abreviações do software Autodesk Robot Structural Analysis Professional. 2

3 Selecione o ícone 2D Frame Design conforme figura abaixo: na definição da estrutura ao carregar o programa RSAP, Nota: A base de dados européia (EURO) foi será usada neste exemplo. Definição do modelo Selecionar o ícone Axis Definition na barra de ferramentas Structural Model. Na aba X, definir a posição (0), o número de repetições (4), distância (6) e a numeração (1, 2, 3,...). LMC no botão. LMC na aba Z, e definir a posição (0), o número de repetições (3), distância (3) e a numeração (A, B, C,...). LMC nos botões, e. Após as operações acima, os eixos estruturais aparecerão na tela segundo figura abaixo: 3

4 Definição dos Membros Selecione o ícone Bar Sections na barra de ferramentas Structural Model. Abrirá a caixa de diálogo Sections. Selecione o ícone New Section Definition. Abrirá a caixa de diálogo New Sections. LMC no ícone. Selecione (HEB) na lista de famílias, e (HEB 240) na lista de seleção e. A seção aqui definida pertence a base de dados européia (EURO). LMC no campo Section Type (canto inferior direito da caixa de diálogo) e selecione a opção RC beam. No campo Label digite B 46x60. Abaixo de Basic dimensions (cm) digite nos campos b e h, 45 e 60 respectivamente., e. A caixa de diálogo Sections será fechada. Selecione o ícone Bars na barra de ferramentas Structural Model. Abrirá a caixa de diálogo Bars. LMC no campo Bar type e selecione RC column. LMC no campo Selection : selecione o tipo (C 45x45). LMC no campo Beginning (a cor de fundo mudara para verde). Agora será definido as colunas da estrutura: Definição das 2 (duas) primeiras colunas da estrutura no eixo 1: digitar no campo Beginning e End os seguintes pontos (a definição dos pontos pode ser feita diretamente na interface gráfica): Beginning: (0,0) End: (0,3), Beginning; (0,3) End: (0,6), RMC na interface gráfica e escolha o comando Select. CTRL+A para selecionar todas as barras. Iremos definir o vetor de translação e o número de incrementos dos nós e barras: Menu > Edit > LMC no campo dx,dz=: (6,0) LMC no campo: Numbering Increment Nodes: (1) e Numbering Increment Elements:(1). LMC no campo Number of repetitions: (4) e. Agora definiremos as vigas da estrutura e suas propriedades. LMC no campo Bar type na caixa de dialogo Bars e selecione RC beam; LMC no campo Section and selecione (B 45x60). LMC no campo Beginning (a cor de fundo mudara para verde). Agora será definido as vigas da estrutura: (a definição dos pontos pode ser feita diretamente na interface gráfica): Beginning: (0,3) End: (6,3), Beginning: (6,3) End: (12,3), Beginning: (12,3) End: (18,3), Beginning: (18,3) End: (24,3), 4

5 Para mostrar a forma da seção das barras ir em Menu > Display > LMC na aba Bars; marque a opção Section-Shape; e. (outra opção é selecionar o ícone no canto inferior da interface gráfica) As barras serão mostradas na tela como figura abaixo: Definição de estruturas da bibliteca de estruturas típicas (Library Structure) Menu > View > Display LMC na aba Nodes; marque a opção Node number; e. Alternativamente selecionar o ícone no canto inferior da interface gráfica. Selecione o ícone Typical Structures. localizado na barra de ferramentas Structure ModelI. Abrirá a caixa de diálogo LMC (click duplo) para selecionar a treliça triangular tipo 1. LMC no campo Length L e na aba Dimensions: (24); LMC no campo Height H: (3); LMC no campo Number of Fields: (12) LMC na aba Sections; defina todas as barras da treliça (superior e inferior) como (DCED 90x10) e para as barras diagonais e verticais defina (CAE 70x7). LMC na aba Insert. LMC no campo Insertion point, selecione o nó número 3 com as seguintes coordenadas: (0,0,6). e. 5

6 LMC aba Nodes; desmarque a opção Node number. LMC aba Structure;desmarque a opção Structural axis e. Abrir a caixa de diálogo Release: Menu > Geometry > LMC no tipo de apoio Pinned-Fixed LMC no campo Current selection, alterne para a interface gráfica e indique (passar o cursor sobre) a maior barra vertical (barra entre os nós 9 and 19). Definição dos apoios: Selecionar o ícone Supports na barra de ferramentas Structural Model. LMC no campo Current Selection na aba Nodal. Na interface gráfica arraste o botão esquerdo do mouse e selecione todos os nós das colunas inferiores dentro da janela de seleção. Assim os nós 1to13by3 aparecerão no campo Current Selection. Na caixa de diálogo Supports marque o ícone Fixed support. e. Definição dos casos de carga: Selecionar o ícone Load Types na barra de ferramentas Structural Model. LMC no botão : Define a carga morta dead load (peso próprio) com o nome padrão DL1. LMC no campo Nature: (Live): Define a natureza da carga como carga viva. LMC no botão : Define um caso de carga viva com o nome padrão LL1. 6

7 LMC no botão : Define um caso de carga viva com o nome padrão LL2. LMC no campo Nature: (Wind): Define a natureza da carga como carga de vento. LMC no botão : Define um caso de carga de vento com o nome padrão WIND1. LMC no campo Nature: (Snow): Define a natureza da carga como carga de neve. LMC no botão : Define um caso de carga de neve com o nome padrão SN1. Definição dos carregamentos para os casos de carga gerados: Selecione o ícone restore draw no canto superior direito Menu > Loads > Load Table Na aba Loads, defina os carregamentos segundo figura abaixo: Análise estrutural Para abrir a caixa de diálogo Job Preferences ir no menu Tools > Em Units and Formats / Other aumente o número de casas decimais do campo Displacement para 4. Selecione o ícone Calculations da barra de ferramentas padrão, para iniciar o cálculo da estrutura. No menu Results > 7

8 Resultados da Análise Selecione o caso de carga LL1 em Select Cases ; Marque a opção My Moment na aba NTM na caixa de diálogo Diagrams; Desmarque a opção My Moment na aba NTM na caixa de diálogo Diagrams; Selecione o ícone Displacement Table da barra de ferramentas padrão, para abrir uma tablela contendo os deslocamentos da estrutura. LMC na aba Global extremes na tabela Displacements: LMC na aba Values RMC na tabela Displacements > LMC na aba General, selecione a opção Coordinates > Close a tabela Displacements. Dimensionamento de viga de concreto armado NOTE: The code calculations are performed according to EN :2004 AC:2008. RMC na interface gráfica e escolha a opção No menu selecione Design e Simple Cases ; selecione todas as vigas de concreto. 8

9 LMC na aba Beam - View Menu > Analisys > Na aba Concrete select C25/30 no campo Name Na aba Longitudinal reinf.desabilite os diâmetros entre 6 e 18 mm Menu > Analisys > Na aba Shapes para Longitudinal bars Main modifique o valor do Left e Right hook para 90.0 LMC na aba Beam - Reinforcement Menu Results >. Para mostrar o desenho de fabricação da viga dimensionada do primeiro vão. LMC na aba Beam note. Onde está apresentado os dados e resultados para a viga selecionada. Dimensionamento de coluna de concreto armado NOTE: The code calculations are done according to EN :2004 AC:2008. Selecione a coluna de concreto número 1. No menu selecione Design e Simple Cases Menu > Analisys > Na aba Concrete selecione C25/30 no campo Name. Na aba Longitudinal reinf. Desmarque os dímetros de 6 a 12 mm. Selecione o ícone Start Calculations. > 9

10 Selecione a aba Selecione a aba 10