Não deixe que o dimensionamento de ligações standard o abrande

Permitam-me apresentar algumas estatísticas para mostrar que tipo de ligações estamos a abordar no campo do dimensionamento de estruturas de aço. Com base em dados recolhidos ao longo de vários anos, esta é uma visão geral aproximada:

• 80% das ligações dimensionadas têm uma configuração muito simples – ocupando 20% do tempo de resolução
• 20% das ligações variam entre relativamente complexas e muito complexas – estas ocupam 80% do tempo de resolução

Qual é a perceção típica quando se procuram as ferramentas adequadas?

• Tarefas simples = folhas de cálculo Excel ou ferramentas de dimensionamento de ligações baseadas em fórmulas
• Tarefas complexas = ferramentas avançadas de MEF (com elementos de casca ou sólidos)

Onde se posiciona a IDEA StatiCa com a nossa aplicação Connection? Algures no meio, com uma interface intuitiva e fácil de utilizar, mas com a vantagem de opções de dimensionamento ilimitadas.

As ferramentas simples de dimensionamento de ligações e algumas folhas de cálculo Excel personalizadas são excelentes para uma grande parte do trabalho de dimensionamento de ligações. Mas quando se atingem os limites, é sempre necessário recuar, pensar bem e tentar adaptar uma solução à força ou recorrer a uma ferramenta mais sofisticada.

Os prós e contras das folhas de cálculo baseadas em Excel

Vantagens:

1. Automatização e flexibilidade: As folhas de cálculo permitem automatizar cálculos, especialmente para tarefas muito específicas de um projeto.
2. Personalização para aplicações específicas: O Excel permite criar folhas de cálculo altamente personalizadas, o que é útil para tarefas não cobertas por software comercial. 
3. Não requer programação: Os engenheiros podem utilizar o Excel sem necessitar de conhecimentos de programação, mas quem os tiver pode usar o Visual Basic for Applications (VBA) para tornar as folhas de cálculo ainda mais eficientes.
4. Eficácia para tarefas standard: Folhas de cálculo bem concebidas são altamente eficazes para verificações normativas repetitivas de ligações, como determinar o número de parafusos necessários num dimensionamento simples de ligação ao corte.

Desvantagens:

1. Difícil de manter: Quando o criador original da folha de cálculo sai, outros podem não compreender totalmente o seu funcionamento, tornando os ajustes difíceis. Isto pode levar à necessidade de fazer engenharia inversa da folha de cálculo, o que consome muito tempo.
2. Âmbito limitado para dimensionamentos complexos: As folhas de cálculo geralmente apenas tratam tarefas simples e standard. Não são suficientes para dimensionamentos de ligações mais complexos, especialmente quando são introduzidas alterações como pequenas excentricidades. Os engenheiros podem então recorrer a pressupostos e simplificações em vez de cálculos precisos.
3. Erros em fórmulas: As folhas de cálculo são propensas a erros, especialmente se as fórmulas falharem, os links forem interrompidos ou forem cometidos erros durante as atualizações. Não é raro que um erro numa fórmula específica ou um link quebrado seja descoberto após meses de utilização do modelo.
4. Falta de verificação: Ao contrário do software especializado de dimensionamento estrutural, as folhas de cálculo Excel normalmente não são verificadas por múltiplas partes, o que aumenta o risco de utilização de resultados incorretos.
5. Atualizações morosas: Alterações às normas de dimensionamento ou regulamentos exigem que todas as fórmulas da folha de cálculo sejam inspecionadas e atualizadas, o que pode ser trabalhoso.
6. Não escalável para projetos maiores: Embora as folhas de cálculo possam funcionar bem para tarefas menores e personalizadas, são ineficientes para projetos estruturais de maior escala, onde podem ser necessárias soluções de software mais robustas.
7. Sem opção de considerar a influência mútua de várias ligações num nó: A folha de cálculo desconhece a ligação proveniente da direção oposta.

Connection é agora a sua ferramenta de eleição para TODAS as ligações

No passado, o IDEA StatiCa Connection ganhou reputação como ferramenta para lidar com dimensionamentos de ligações complexos. Embora também tornasse as tarefas de ligações mais simples muito fáceis, alguns consideravam o número de opções de dimensionamento demasiado avassalador. Como resultado, o potencial para configurações incorretas afastava engenheiros menos experientes da utilização da ferramenta.

Está na hora de repensar! Graças aos inteligentes Modelos Paramétricos, isso já não é o caso. Os modelos permitem que utilizadores de todos os níveis utilizem o Connection para tratar ligações simples, standard e do dia a dia, com todos os benefícios da análise por MEF, mas com uma redução significativa do risco de potenciais erros de dimensionamento.

Vamos explorar como isto torna o seu fluxo de trabalho diário mais fácil.

O poder dos Modelos Paramétricos inteligentes

Os Modelos Paramétricos são uma mudança de paradigma para os utilizadores do IDEA Connection. Permitem selecionar rapidamente o modelo pré-definido mais adequado ou criar facilmente um personalizado. Quer se trate de placas de base, ligações simples viga-pilar ou chapas de ligação, os modelos pré-definidos permitem tratar estas ligações de rotina com apenas alguns cliques.

Estes modelos incluem geometria e condições de carga pré-definidas, mas mantêm-se suficientemente flexíveis para permitir ajustes com base nas necessidades específicas do projeto. Pode poupar tempo ao não ter de começar do zero e ter a certeza de que os cálculos são rigorosos e fiáveis.

Estas opções de cálculo típicas não têm de afastar os utilizadores menos avançados:

O mesmo conjunto de funcionalidades que torna a aplicação Connection tão flexível e permite aos utilizadores criar qualquer configuração possível, ao mesmo tempo, torna a ferramenta sensível a configurações corretas.

• tipo de modelo adequado
• posição do carregamento
• elemento contínuo/terminado
• posição do nó
• cargas em equilíbrio

No entanto, todas estas configurações avançadas podem ser ignoradas quando o modelo se adequa a uma configuração simples específica. Os utilizadores experientes sabem que a arquitetura de modelação aberta do Connection lhes permite modelar qualquer coisa graças à sua longa lista de opções. Ao simplificar o modelo através de parâmetros, porém, é bastante fácil reduzir o número de parâmetros de várias dezenas para apenas alguns.

Para alguma inspiração, pode consultar este artigo sobre Dimensionamento paramétrico para ligações de aço.

Várias objeções típicas desaparecem com esta forma de utilização da aplicação Connection:

• deixa de ser demasiado complexo para dimensionamentos simples e standard
• elimina a necessidade de apenas utilizadores experientes tratarem das configurações avançadas
• invalida o argumento de que é mais rápido verificar ligações simples em folhas de cálculo do que numa ferramenta de MEF

Dimensionamento de ligações para todas as situações com uma única ferramenta

Com a sua funcionalidade paramétrica melhorada, o Connection é agora a sua ferramenta prática tanto para tarefas do dia a dia como para projetos sofisticados. Elimina a necessidade de alternar entre diferentes softwares ou fazer cálculos manuais, poupando tempo valioso e reduzindo erros.

O que mais não consegue fazer facilmente (ou de todo) nas ferramentas básicas de dimensionamento de ligações? 

• ligações com múltiplos elementos
• verificações normativas de encurvadura de chapas
• avaliação da capacidade resistente da ligação
• análise de rigidez
• dimensionamento ao fogo e à fadiga
• influência mútua de várias ligações num nó

Além disso, os resultados dos cálculos são mantidos num estilo unificado, sem necessidade de copiar e colar repetidamente entre diferentes ferramentas.

Eficiência no dimensionamento do dia a dia

As ligações standard que os engenheiros mais utilizam — como ligações viga-pilar, placas de base e consolas — estão agora cobertas sem esforço. Em vez de passar horas em dimensionamentos que deveriam ser simples, pode realizá-los mais rapidamente, libertando tempo para tarefas mais complexas. Não se trata apenas de velocidade, mas também de reduzir a possibilidade de erro humano. Cada modelo paramétrico pré-definido vem pré-carregado com boas práticas e configurações normalizadas, garantindo que o seu dimensionamento cumpre as normas de dimensionamento e/ou os requisitos da sua empresa ou cliente desde o início.

Também pode utilizar estes modelos inteligentes em combinação com outras ferramentas. Imagine este fluxo de trabalho:

1. Importe o seu modelo de MEF da sua ferramenta de análise global através do Checkbot
2. Selecione as combinações de ações determinantes a avaliar – manualmente ou por reconhecimento automático
3. Identifique os grupos de ligações semelhantes
4. Escolha o dimensionamento de ligação mais adequado do conjunto de modelos para cada grupo
5. Prima Calcular e deixe as ferramentas fazer a sua magia

Esperar que tudo fique verde na primeira execução é um pouco otimista demais. Mas o processo iterativo pode ser bastante rápido. 

1. Basta editar o dimensionamento líder do grupo
2. Ou excluir os nós insatisfatórios dos grupos e criar um novo grupo para eles
3. De seguida, execute novamente a análise
4. Quando toda a estrutura estiver 'verde', está pronto para o relatório de cálculo
5. Aqui, a vantagem de ter todos os dimensionamentos num estilo unificado beneficia tanto o projetista como o verificador

Por que razão isto é importante para si

Se já passou demasiado tempo a ajustar dimensionamentos simples de ligações ou a verificar novamente cálculos para algo de rotina, sabe como é importante simplificar este processo. O Connection da IDEA StatiCa cobre agora todos os aspetos do dimensionamento de ligações de aço – sejam complexas ou simples – sem sacrificar a precisão ou a conformidade com as normas do setor.

Ao utilizar os Modelos Paramétricos, está a acelerar o processo de dimensionamento através da normalização e unificação dos fluxos de trabalho de dimensionamento.

Alterações inevitáveis do projeto que causam revisões

Com o acompanhamento de todas as alterações do projeto, há sempre uma grande parte do tempo e energia despendidos em revisões. Para capturar cada atualização que influencia o dimensionamento das ligações, muitas vezes é necessário efetuar uma verificação manual e morosa das avaliações. Uma vez ligado através da aplicação Checkbot, as forças internas para todos os casos de carga e combinações mantêm-se sincronizadas após as alterações no modelo global de MEF.

Conclusão

Para os engenheiros estruturais que trabalham com ligações de aço, ter uma ferramenta capaz de lidar com toda a gama de tarefas, desde as mais simples às mais complexas, com igual facilidade e os mesmos resultados, é inestimável. A ferramenta Connection da IDEA StatiCa, com os seus inteligentes Modelos Paramétricos, oferece exatamente isso. 

As principais conclusões:

• Mais de 50 modelos prontos a usar no conjunto predefinido, preparados para os tipos de ligações mais utilizados.
• Engenheiros experientes podem facilmente editar os existentes ou preparar novos modelos da empresa para os mais júniores.
• Os tipos de ligações repetitivos tornam-se uma questão de segundos a resolver.
• Com o agrupamento no Checkbot, pode poupar-se muito tempo de tomada de decisão.

Os engenheiros estruturais que testaram a solução observaram que a preparação de novos modelos paramétricos é tão simples que quem for capaz de criar uma folha de cálculo de verificação normativa em Excel é capaz de gerir o processo de criação no Connection.

Se quiser testá-lo por si próprio, experimente com a ajuda destes tutoriais:

• Placa de extremidade de momento encastrada
• Dimensionamento paramétrico no Connection - nível básico e avançado

Após dominar as configurações básicas, pode aprofundar o conhecimento e testar os limites desta abordagem de modelação através da lista completa de documentação disponível.

Comece a utilizar estes modelos hoje e veja como podem transformar as suas tarefas diárias de dimensionamento de ligações de aço.