A IDEA StatiCa apresenta o Detail (3D Beta) para resolver tarefas 3D, como a ancoragem em blocos de betão. A solução permite realizar o cálculo sem simplificações excessivas e obter verificações com base no Estado Limite Último (ULS). O método implementado no IDEA Statica Detail (3D Beta) baseia-se no já comprovado Método do Campo de Tensões Compatível, que foi ajustado para poder resolver problemas 3D (tensão tri-axial). Além disso, o elemento base foi modificado para a terceira dimensão. O bloco sólido é o elemento base que representa o betão e pode deformar-se nas três direções. Para tornar possível a criação de um modelo complexo para fundações, implementámos entidades como apoio de superfície, placa de base, âncoras e mais. Todas estas entidades são descritas, assim como a sua funcionalidade, no artigo seguinte.
A forma do bloco sólido
O bloco de betão pode ser modelado através do tipo de elemento denominado "Solid block" (bloco sólido), cuja geometria pode ser definida de duas formas:
- Forma retangular – Esta opção é adequada para definir a fundação com uma base retangular e altura constante. A definição de deslocamentos (offsets) para todos os lados do bloco também permite modelar fundações inclinadas.
- Base poligonal com altura definida – A segunda opção para definir a forma de uma fundação é a definição da forma da base como um polígono geral. No entanto, não é possível criar uma fundação inclinada como descrito na opção anterior.
Apoios de superfície
O apoio de superfície é o único tipo de apoio possível que pode ser definido para o modelo sólido. Existem duas opções para a definição da forma – pode ser definida para a superfície inteira ou como uma área geral cujo contorno é determinado por uma polilinha.
A vantagem do apoio de superfície é a possibilidade de definir a rigidez e configurar o comportamento não-linear que simula o contacto com o solo. Os apoios definidos por forma geral (polilinha) podem ser utilizados para simular estacas.
Dispositivos de transferência de carga
Especialmente para a ancoragem, foram desenvolvidas duas entidades para transferir as cargas:
- Placa de Base – A forma da placa de base pode ser definida como um retângulo ou uma polilinha geral. A placa de base pode ser modelada com parte do pilar (opção "Transferência de carga – Pilar") ou sem o pilar (opção "Transferência de carga – Forças"). Quando a opção "Transferência de carga – Forças" é selecionada, a carga definida é aplicada diretamente na placa de base. Quando o pilar de aço é definido (pela sua secção transversal e comprimento), a carga é aplicada no topo do pilar, e a sua rigidez ajuda a distribuir corretamente a tensão para a placa de base.
- Âncora Única – Uma âncora única é um elemento 1D que permite a transferência de carga axial. A âncora pode ser automaticamente interligada com a placa de base ou pode ser carregada diretamente por uma carga pontual*.
*Existem várias limitações para âncoras na BETA.
A âncora transmite apenas compressão e tração. O corte, se importado do Connection, é transferido por atrito entre o bloco de betão e a placa de base. Apenas a força axial pode ser aplicada à âncora.
Existem dois tipos diferentes de âncoras disponíveis na aplicação Detail:
- Moldado no local – Armadura
- Âncora adesiva
Para a Âncora adesiva, existe outro parâmetro incluído na análise – Resistência de aderência. Este valor está definido por defeito para 2 MPa e deve ser ajustado pelo utilizador de acordo com a informação da ficha técnica do fabricante da âncora.
Cargas
Adicionar um grupo de forças e carga de superfície é essencial para a facilidade de utilização. No total, suportamos três tipos de carga:
- Carga de superfície – A carga de superfície pode ser aplicada a qualquer superfície de betão. Pode ser aplicada à superfície inteira ou apenas a parte dela sobre uma determinada área, que é determinada pelo seu contorno (polilinha).
- Carga pontual
- Grupo de forças – Um grupo de forças é uma entidade que define várias cargas pontuais a atuar como um grupo. Pode ser aplicado na placa de base ou na superfície de betão. Este tipo de carga pode ser utilizado para simular forças em soldaduras que transferem tensões do pilar para a placa de base.
Armadura
Foi desenvolvido um novo tipo de armadura, permitindo que a armadura de uma fundação seja suficientemente reforçada. Um Grupo de varões disponibiliza várias opções para a definição dos varões:
- Por dois pontos
- Na aresta de superfície – Na aresta de superfície – uma camada de armadura é criada paralela à superfície selecionada. O utilizador define vários varões numa camada e um número de camadas paralelas à superfície selecionada.
- Na aresta de superfície ou várias arestas – Na aresta de superfície ou várias arestas permite a modelação de camadas de armadura com uma forma complexa (curva plana relacionada com qualquer superfície de betão). A camada é, portanto, determinada apenas por um varão. No entanto, várias camadas paralelas podem ser definidas. O recobrimento de betão pode ser definido de forma independente para cada aresta. Esta é a melhor opção para modelar estribos.
- Na polilinha
Resultados
No separador de resultados, encontrará três avaliações fundamentais de acordo com o ULS (Estado Limite Último).
Os resultados de tensões e deformações no betão e na armadura são apresentados na secção "Resistência". A tensão de aderência e os valores relacionados encontram-se na verificação "Ancoragem". Um valor muito importante da deformação não-linear é apresentado na verificação "Auxiliar".
Limitações da versão 3D BETA
O objetivo da versão BETA lançada é dar aos nossos utilizadores a oportunidade de se familiarizarem com ela, testar a solução e dar-nos feedback. Para esclarecer as expectativas relativamente à versão BETA do 3D Detail, existem algumas limitações na versão atual:
- Não existe transferência de força de corte nas âncoras – o corte é transferido apenas por atrito entre a placa de base e a superfície do bloco de betão.
- Os resultados da análise e as verificações normativas estão limitados ao ULS (estado limite último)
- O tempo de cálculo de um único modelo de um bloco de betão e placa de base com uma grelha de âncoras pode demorar até 10 minutos
- As secções para a visualização de resultados estarão disponíveis na BETA 2
- O peso próprio dos elementos do modelo não é considerado
- Apenas um bloco de betão sólido pode ser utilizado no modelo
A solução 3D para o Detail está a passar por um desenvolvimento intensivo e um processo de verificação. Com a versão 24.0, é lançada a primeira BETA do 3D Detail, e a BETA 2 é esperada para julho de 2024, com melhorias na interpretação de resultados, redução da atual lista de limitações e a introdução de funcionalidades adicionais. A BETA do 3D Detail será transferida para a versão ALPHA após a conclusão de um processo de verificação exaustivo, e será lançada com a versão 24.1.
Descrição do modelo e verificações
Para saber mais sobre o modelo analítico do 3D Detail, leia o artigo com os fundamentos teóricos:
Além disso, as primeiras verificações do modelo e dos resultados do 3D Detail foram publicadas nos seguintes artigos:
Além disso, pode consultar os artigos com os fundamentos teóricos do Detail, tanto para modelos 2D como 3D, relativamente aos elementos finitos e à interpretação dos resultados de ULS:
Estamos a dar-lhe acesso antecipado a esta versão Beta para experimentar por si mesmo, enquanto continuamos a submetê-la ao nosso rigoroso processo de verificação. Este acesso está disponível para os utilizadores atuais com a versão mais recente e manutenção válida. Se cumprir os pré-requisitos, pode solicitar acesso gratuito clicando no ícone Beta Detail na barra de ferramentas da aplicação Connection, que o levará a esta página de destino, onde deve preencher o formulário e solicitar a adesão ao programa Beta para obter acesso gratuito ao 3D Detail.
Nota: As verificações normativas no 3D Detail estão atualmente disponíveis apenas para o Eurocódigo (EN).
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