Apostila tekla

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Apostila do SAP2000


1. Introdução:


Esta apostila é destinada a uma fácil compreensão da formulação de elementos estruturais dentro do software SAP, com o intuito de um rápido ensinamento de suas funções. Abrangeremos dentro desta apostila os elementos mais usados dentro dos trabalhos mais comuns da engenharia civil.


2. Elementos estruturais do SAP2000:


Dentrodeste software encontraremos vários elementos estruturais, tais como frames, shells, Asolid, e Solid.
Serão tratadas, posteriormente, com maior qualificação, estruturas formadas por elementos de frame e por elementos de shell, mas contudo, é importante explicarmos, de forma menos abrangente, cada um desses elementos.


2.1. Elementos de frame:


O elemento de frame é usado paramodelar estruturas do tipo coluna/viga e para estruturas treliçadas, planas ou em três dimensões.
Este tipo de elemento, usa, em geral, uma formulação tridimensional de vigas e colunas, a qual inclui os efeitos de flexão biaxial, torção, deformação axial, e deformações biaxiais causadas devido as cortantes nos eixos locais de sua seção. Ver Bathe e Wilson (1976).


As estruturas quepodem ser modeladas com este tipo de elemento inclui:


• Pórticos planos e espaciais
• Treliças planas e tridimensionais
• Grelhas planas


Este elemento é determinado segundo uma linha conectada a dois nós em suas extremidades. Cada elemento tem seu próprio sistema local de coordenadas para ser usado quando temos que definirmos as propriedades das seções, os carregamentose para interpretarmos nossas respostas.
É importante lembrar que os elementos de frame podem ser prismáticos ou não. Trataremos aqui dos elementos prismáticos, deixando os outros elementos para quando estes primeiros já estiverem bem entendidos. Para saber mais sobre elementos não prismáticos, ver pag 159-162 do Manual do SAP2000.
Nestes elementos podemos selecionar de forma parcial outotal os efeitos da rigidez que podem ocorrer nas junções dos elementos vigas nos elementos pilares.
Quanto aos carregamentos cada elemento pode ser submetido pela ação da gravidade, por múltiplas cargas concentradas e/ou distribuídas, por cargas devido a cabos protendidos e por cargas devido a variações de temperatura.
Concluindo, este tipo de elemento é de grande importância naconcepção de estruturas corriqueiras na vida do engenheiro calculista, tais como prédios em concreto armado, tratando esta estrutura de forma espacial ou plana ou para cálculo de coberturas metálicas de galpões de forma a fazer com que esta estrutura trabalhe como uma treliça plana, seja para qual for o destino da estrutura cabe a nós engenheiros, defini-la da forma mais verídica ou normativa possível.2.2. Elementos de shell:


O elemento de shell é usado para modelar estruturas planas ou tridimensionais com comportamento de casca, membrana ou placas.
O elemento de casca é montado a partir de três ou quatro nós que combina separadamente os comportamentos de membrana e de flexão das placas. Os elementos de quatro nós não necessariamente precisam ser co-planares.
Para oselementos com comportamento de membrana é usado uma formulação isoparamétrica que inclui componentes no plano de rigidez de translação e um componente rotacional de rigidez na direção normal do plano do elemento. Ver Taylor e Simo (1985) e Ibrahimbegovic e Wilson (1991).
Para o comportamento de placas a flexão existe um componente rotacional de rigidez nas duas direções fora do plano, e umcomponente translacional de rigidez na direção normal do plano do elemento. É bom lembrar que para elementos deste tipo, não é incluso qualquer efeito devido a deformação devida a cortante. Ver Batoz e Tahar (1982).


As estruturas que podem ser modeladas com este elemento, inclui:


• Cascas tridimensionais, como reservatórios e cúpulas.
• Estruturas de placas, tais como...
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