Resolução de problemas em modelos IDEA StatiCa Connection

1. Estado da análise

Assim que obtemos o modelo com o problema, clicamos no botão calcular. A primeira coisa a rever é o estado da análise e a versão do software.

Após clicar no botão calcular, pode ver o estado da análise no canto superior esquerdo da janela de modelação. A partir daí, obtém uma primeira visão do que está a acontecer no modelo, como rácios de utilização, erros de análise, singularidades, percentagem das forças aplicadas, etc. Explicarei estes pontos mais adiante na lista de verificação.

Além disso, pedimos sempre ao utilizador que versão do software está a usar, pois por vezes atualizar o software ajuda a resolver o problema. Para ver a versão do software, clique no ícone de informação. Aí pode ver a versão exata. Se clicar no botão de atualização, será direcionado para a página de transferência, onde pode ver a versão mais recente e transferi-la caso não esteja a utilizá-la. Teste-a para verificar se o seu problema foi resolvido nessa nova versão.

2. Singularidades

Quando vir a palavra singularidade no canto superior esquerdo da janela de modelação, não entre em pânico! O melhor a fazer é ir ao separador Verificação para obter mais informações. Então, o que é uma singularidade? Isto acontece quando a malha é criada, mas a análise não consegue iniciar porque um dos elementos não está ligado à junta, ou existe uma folga ou sobreposição de elementos de ligação, e poderia continuar com as situações que criam uma singularidade; não vou percorrê-las todas, pois o objetivo deste guia é indicar onde encontrar mais informações e como corrigi-las.

Quando estiver no separador Verificação, observe que o separador de análise contém informação sobre onde a singularidade está a ocorrer, neste caso, M3. Além disso, se ativar a forma deformada quando obtém uma singularidade, pode ver qual a chapa ou elemento que está a criar a singularidade.

3. Separador de modelação - condições de fronteira dos elementos

Se a singularidade não for óbvia, volte ao separador de modelação e reveja cada elemento no modelo:

• Elemento de apoio: Deslocamentos=0. Não mova o elemento de suporte; mova os outros elementos em torno dele.

• Deslocamento ex=0 - Não utilize esta entrada a menos que não haja outra opção. Em alternativa, utilize operações.
• Tipo de modelo: certifique-se de que selecionou a opção adequada. Pode ver mais informações aqui.
• Posição da força: Não tem a certeza de onde localizar a força; leia mais informações sobre esta entrada aqui.

4. Erro de malha

Suponhamos que não foi uma singularidade, mas um erro de malha ou de operação. Novamente, isto será indicado no canto superior esquerdo da janela de modelação. Se obtiver uma mensagem de erro, essa mensagem normalmente indica qual a operação que está a causar o problema.

• Os erros de malha interrompem imediatamente a análise, pois foi impossível criar uma malha.
• Indica exatamente onde está o problema (elemento ou operação).
• Uma dica é que pode visualizar as operações por elemento, o que pode ajudar a mapear as operações relacionadas com determinados elementos.

5. Verificar as operações de parafusos

Existem alguns erros comuns relacionados com parafusos:

• Seleção incorreta de chapa numa operação em grelha

• A folga máxima admissível entre chapas ligadas por parafusos é de 1/16"

• Furo rasgado na direção da carga: ao utilizar furos rasgados, a direção do rasgo fica libertada. Isso pode criar uma singularidade, pois não existe restrição nessa direção.

• Abertura na mesma posição que o parafuso

 6. Configuração normativa

Outro problema habitual que recebemos no serviço de apoio é a modificação da configuração normativa. Algumas opções podem influenciar a análise dentro da configuração normativa no separador de dimensionamento, pelo que tento sempre repor as propriedades da configuração normativa para as opções predefinidas. Um aspeto importante da configuração normativa é que a configuração se aplica a todos os itens do projeto no ficheiro.

A análise não chegou a 100%

Quando a análise não termina até 100%, a opção "parar na deformação limite" é um item a verificar na configuração normativa. Se estiver ativa, a análise irá parar sempre que algo estiver próximo da rotura. Neste caso, o rácio de utilização das soldaduras era de 99%, pelo que a análise parou e apenas 25% das cargas foram aplicadas. Assim, se desativar a opção "parar na deformação limite", o software executará 100% das cargas para que possa ver o quadro completo.

 E se a opção "parar na deformação limite" não estiver ativa e a análise ainda assim parar?

GMNA - Análise geométrica não linear

Então observa que o seu elemento de apoio é uma secção oca e o seu modelo apresenta grandes deformações. A hipótese mais provável é que seja um problema de GMNA. O que é GMNA?

A IDEA StatiCa pode executar análises não lineares tanto materiais como geométricas. A não linearidade material aplica-se ao aço, o que significa que o seu comportamento não é linear. Pode ver a curva utilizada no primeiro diagrama.

A análise geométrica não linear aplica-se à deformação não linear de determinadas secções de perfis, como as secções ocas. Assim, ambos os tipos de não linearidades são utilizados quando se usa uma secção oca como elemento de apoio.

Ao utilizar elementos HSS como elementos de apoio, usamos GMNA, que significa análise geométrica não linear avançada. Isto fornece resultados mais precisos para modelos principalmente com elementos de secção oca. O solver GMNA é utilizado apenas quando o elemento de apoio tem uma secção oca. A análise GMNA pode ser ativada/desativada na configuração normativa.

Quando a ligação está sobrecarregada, as secções ocas podem perder estabilidade, o que resulta na interrupção da análise na percentagem atual das cargas aplicadas. Ao desativar o GMNA na configuração normativa, a análise termina com 100%, revelando a rotura da secção oca e de outras partes das ligações.

Aqui estão os passos para fazer a análise funcionar ao executar GMNA:

1. Verifique a configuração normativa e confirme que a opção "parar na deformação limite" não está ativa.
2. Observe a forma deformada, identifique deformações grandes e irrealistas, reveja as operações relacionadas com as grandes deformações e corrija o problema de modelação.
3. Sem erros de modelação nem grandes deformações? Se o elemento de apoio for uma secção oca, a análise não convergiu devido a grandes deformações.
4. Desative o GMNA na configuração normativa e execute novamente a análise. Identifique o problema de dimensionamento, corrija-o e execute novamente. Se o dimensionamento estiver correto, volte à configuração normativa, ative novamente o GMNA e certifique-se de que o dimensionamento está OK.

7. Não conformidade

A análise termina sem problemas, mas nota uma não conformidade no separador de análise.

A tabela de não conformidade mostra as reações no modelo que não foram consideradas devido à seleção do tipo de modelo de determinados elementos.

O separador mostra não conformidades de todos os elementos do modelo, e os valores das forças são apresentados no sistema de coordenadas global.

Veja o seguinte exemplo: a viga e a contraventamento são N-Vy-Vz, o que significa que o elemento só pode transferir força normal N e forças de corte Vy e Vz, e ambos os elementos têm forças de corte no plano e fora do plano. Os momentos ao longo dos elementos foram restringidos, mas a rotação ainda ocorre no nó. As reações de não conformidade ajudam a avaliar a seleção correta do tipo de modelo. Neste caso, as reações são superiores às cargas aplicadas, o que significa que a escolha do tipo de modelo não foi adequada.

8. Aviso de pormenorização

A IDEA StatiCa verifica o espaçamento de parafusos e as dimensões de soldaduras exigidas pela AISC. Se uma ou mais verificações de pormenorização não estiverem em conformidade, o software informará que existe um aviso de pormenorização. Por favor, consulte a imagem seguinte.

Para saber mais sobre os parafusos ou soldaduras que não cumprem a norma, vá ao separador Verificação > resultados do separador Parafuso/Soldadura > Reveja a coluna de pormenorização e encontre o item que falha. Clique no ícone de mais para abrir o relatório de cálculo e ver o aviso detalhado.

9. Ordem das operações

É essencial recordar, enquanto está a construir uma ligação, que apenas as operações acima da operação atual podem ser utilizadas na operação corrente. Sei que parece uma frase circular, mas quando olha para a lista de operações num modelo, não pode adicionar uma soldadura a uma chapa que esteja abaixo na lista. Neste caso, é necessário garantir que a operação de chapa é adicionada primeiro e só depois adicionar a soldadura.  A ordem das operações é importante e pode afetar a análise.

10. Problema de modelação em secções ocas circulares HSS

Ao utilizar a secção transversal HSS na aplicação, pode ver que é formada por faixas de chapas verticais. Isso é conveniente para o procedimento de geração de malha, mas esses elementos de malha em faixas por vezes não coincidem com outra linha de malha, especificamente quando outro elemento perpendicular está ligado. Como no exemplo seguinte:

Uma solução alternativa é utilizar uma secção oca poligonal na base de dados de perfis conformados a frio. Com esse tipo de secção, as chapas são trabalháveis.

Se ainda precisar de ajuda com o modelo após ler o artigo, lembre-se de que temos o melhor suporte técnico da indústria de software! Pode sempre submeter um caso de utilizador através do nosso portal, e receberá uma resposta rápida.

Um webinar sobre este tema foi gravado aqui.