Exemplo prático
A estrutura apresentada como exemplo neste artigo é constituída por lajes de betão armado e paredes de alvenaria modeladas como superfícies no RFEM 6 com as correspondentes aberturas para portas e janelas (Figura 1). O comprimento das paredes exteriores é de 9,880 m no eixo global Y e de 9,480 m no eixo global X. A altura total do edifício é de 6,1 metros.
Para começar a trabalhar com o módulo Dimensionamento de alvenaria, é necessário ativá-lo nos dados gerais do modelo. Também é possível selecionar a norma para o dimensionamento de alvenaria no separador Normas I da mesma janela, como apresentado na Figura 2. A implementação de diferentes normas e dos respetivos anexos nacionais para o dimensionamento de alvenaria no RFEM 6 está em curso, razão pela qual a base de dados correspondente estará em constante expansão.
No próximo passo, é definir os materiais que pretende utilizar. Para isso, seleccione o tipo de material Alvenaria no separador Geral da janela Materiais. Além de definir o material e as propriedades do material, tais como módulo de elasticidade, peso específico/densidade da massa, coeficiente de expansão térmica etc., é necessário atribuir o modelo de material apropriado ao material que está a definir.
Assim sendo, é selecionado o modelo de material plástico ortotrópico (Figura 3) como representação relevante do material de alvenaria em termos de cálculo e dimensionamento de acordo com o Eurocódigo.
No separador Classificação da norma da janela Materiais , pode definir os parâmetros da combinação de materiais (ou seja, alvenaria, pedra e argamassa) que pretende utilizar.
Esta informação pode ser encontrada nos catálogos dos fabricantes e pode ser inserida nesta janela (Figura 4). Também tem a opção de definir um coeficiente de segurança parcial no lado do material e de considerar as juntas verticais preenchidas (utilizadas no caso de lintéis por cima das aberturas).
Com base nestes dados, os parâmetros para o modelo de material são calculados automaticamente e apresentados no separador seguinte da janela Materiais (Figura 5). Estes incluem parâmetros nas direções X e Y, tais como módulo de elasticidade, coeficiente de Poisson, resistência última à compressão, resistência última à tração, coeficiente de dilatação térmica etc. Portanto, é importante que a direção Y local das paredes seja a mesma na qual a carga atua.
Existe outra opção para definir os materiais: selecione-os diretamente da biblioteca de materiais, que pode ser acedida conforme apresentado na Figura 6. Se filtrar os materiais disponíveis pelo tipo de material "Alvenaria", pode selecionar facilmente o material de interesse na base de dados do RFEM 6, que está em constante expansão. Para cada material na lista, pode apresentar os detalhes do material como apresentado na Figura 7.
Uma vez definidos os materiais, pode criar as espessuras associadas como apresentado na Figura 8. Além da espessura relacionada com as lajes de betão, são criadas neste exemplo duas espessuras de 380 mm e 250 mm para as paredes exterior e interior, respetivamente. O material do primeiro é o Porotherm 38 Plan, argamassa de camada fina 1-3 mm, enquanto que para o segundo é o Porotherm 25-38 Plan, argamassa de camada fina 1-3 mm.
Para atribuir de forma simples as espessuras às paredes correspondentes, pode criar duas seleções de objetos separadas: um para as paredes exteriores e outro para as paredes interiores (através da seleção dos objetos de interesse → clique com o botão direito do rato → Criar seleção de objetos). Isso é apresentado na Figura 9, onde também pode ser visto que o eixo Y local das paredes é, realmente, a direção da ação da carga.
Desta forma, é possível atribuir facilmente as espessuras correspondentes às paredes exteriores e interiores. A Figura 10 mostra a atribuição da espessura às paredes exteriores.
A última etapa do processo de modelação que será discutido neste artigo é a atenção especial que as aberturas da estrutura devem requerer. Isto deve-se à resistência à tração muito baixa do material, o que pode afetar negativamente as partes superiores das aberturas.
Para evitar isso, defina novos elementos de barra e coloque-os em aberturas como, por exemplo, portas e janelas. Neste exemplo, são criadas e atribuídas vigas de betão a todas as aberturas de janelas e portas, conforme apresentado na Figura 11.
Considerações finais
O módulo Dimensionamento de alvenaria permite modelar e dimensionar estruturas de alvenaria no RFEM 6. Com a implementação de um material não linear para descrever o comportamento estrutural da alvenaria e os diferentes mecanismos de rotura, pode visualizar estruturas de alvenaria complexas e realizar análises estáticas e dinâmicas.
Pode introduzir e modelar a estrutura de alvenaria diretamente no RFEM; Além disso, é possível dimensionar modelos de edifícios completos em relação à alvenaria, uma vez que o modelo de material de alvenaria pode ser combinado com todos os módulos usuais do RFEM. O processo de cálculo e a avaliação dos resultados serão os tópicos de um próximo artigo da base de dados de conhecimento.
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