Convite para cooperação em investigação
O DESAFIO
O dimensionamento e a verificação normativa de ligações de aço têm sido um dos temas mais dinâmicos tanto no meio académico como na indústria de engenharia na última década. Em 2014, a Universidade Técnica Checa de Praga e a empresa de software IDEA StatiCa criaram um método para o dimensionamento de ligações de aço denominado Método dos Elementos Finitos baseado em Componentes (CBFEM).
Esta abordagem foi verificada e validada com sucesso através de numerosos exemplos de verificação, estudos de validação e ensaios práticos. Foi também amplamente adotada pela comunidade de engenharia – os pacotes de software baseados no método CBFEM (IDEA StatiCa Connection, HILTI Profis Engineering) são utilizados por milhares de engenheiros em todo o mundo.
Procuramos agora um parceiro de investigação para continuar e aprofundar a verificação e validação da abordagem CBFEM de acordo com as normas AISC, bem como para desenvolver e melhorar os modelos de material subjacentes.
Perfil do parceiro de investigação pretendido
Departamento de engenharia estrutural de uma universidade sediada nos EUA, preferencialmente com foco em aço, idealmente em ligações. O parceiro de investigação realizaria um conjunto de exemplos de verificação e validação e formularia recomendações para garantir a máxima aplicabilidade possível de acordo com as normas AISC. Os trabalhos de verificação são coordenados pela equipa do prof. Wald na CTU. Todo o suporte necessário relacionado com o software será fornecido pela equipa da IDEA StatiCa.
Todos os trabalhos de verificação serão financiados pela IDEA StatiCa com base num contrato com o parceiro de investigação.
Estrutura típica de um exemplo de verificação
- Descrição da ligação - imagens, tipo
- Descrição do modelo analítico - cálculos manuais, hipóteses, cláusulas do AISC
- Descrição do modelo CBFEM - modo de funcionamento, diferenças em relação ao modelo analítico
- Verificação do modelo CBFEM
- Análise de sensibilidade – tabelas e gráficos para vários parâmetros, por exemplo, classe de aço, secção da viga, espessura da placa de extremidade, etc. Comparação dos resultados obtidos pelo CBFEM e pelo modelo analítico
- Conclusão – explicar as diferenças (se existirem) causadas por simplificações no modelo analítico, eixo de rotação, hipóteses de tensão na soldadura, etc.
A nossa filosofia de testes
O processo de validação e verificação confirma que os resultados do software são corretos. A verificação consiste numa comparação com um método analítico, mais frequentemente incorporado numa norma (por exemplo, AISC 360-16). A validação consiste na comparação de um modelo numérico com um ensaio experimental. O modelo numérico é frequentemente altamente avançado, incluindo não linearidades materiais e geométricas. Os resultados do modelo numérico são comparados com os do CBFEM. Os resultados não precisam de coincidir perfeitamente, mas os resultados do CBFEM devem ser do lado da segurança.
Livro de verificação do prof. Wald
Atualmente, o conjunto mais completo de exemplos de verificação foi elaborado para o Eurocódigo (EN1993-1-8:2005). A equipa do professor Wald resumiu as verificações e explicações mais relevantes no livro intitulado "Component-based finite element design of steel connections". Esta cooperação deverá aspirar a criar algo semelhante para o AISC.
Coordenadores
Prof. Frantisek Wald
Professor e Chefe do Departamento de Estruturas de Aço e Madeira da Universidade Técnica Checa de Praga
Ao longo da sua rica carreira profissional, participou em dez projetos europeus no domínio do dimensionamento de ligações e em vários outros projetos focados no método das componentes, bases de colunas, ligações de aço e betão, dimensionamento ao fogo e análise avançada por elementos finitos.
O Prof. Wald recebeu dois prémios pelo desenvolvimento do Método dos Elementos Finitos baseado em Componentes (CBFEM) – o Prémio Checo CKAIT Pavel Juchelka e o Prémio Europeu ECCS Charles Massonet.
Juraj Sabatka
CSO&CFO na IDEA StatiCa
Um dos gestores da IDEA StatiCa, empresa que desenvolve software para engenheiros estruturais e projetistas. A nossa equipa de desenvolvimento descobre, testa e aplica novos métodos de análise do comportamento de estruturas e dos seus elementos. Com base nisso, criamos a IDEA StatiCa – um software que permite aos engenheiros trabalhar mais rapidamente, avaliar de forma rigorosa os requisitos das normas nacionais e utilizar a quantidade ótima de material. Para nós, criar software é uma forma de contribuir para que cada nova construção em todo o mundo seja mais segura e mais económica.
Projetos de I&D bem-sucedidos
Os nossos projetos de I&D mais importantes dos últimos anos combinam excelência académica e desenvolvimento de software para disponibilizar ferramentas inovadoras para engenheiros estruturais. Estamos a construir uma rede internacional de especialistas que contribuem para melhores ferramentas de engenharia estrutural.
