Módulo do CYPE 3D Metálicas:

Dados gerais

Através dos recursos de dados gerais no CYPE 3D Metálicas, são encontradas as opções para seleção das normas a serem consideradas. Para aços dobrados estão disponíveis as normas AISI Brasil, NBR 14762:2001 e NBR 14762:2010. Para aços laminados estão disponíveis as normas NBR 8800, a ABNT NBR 8800:2008. Pode-se definir de modo geral o tipo de aço nas barras de aço laminado e soldado, ou atribuir o material em cada barra. Por padrão, a hipótese de carregamento do peso próprio é automaticamente criada e calculada, outras hipóteses podem ser adicionadas pelo próprio usuário que pode também configurar suas combinações de carregamento. Os coeficientes de majoração e combinação são aplicados de acordo com a seleção da norma, porém, também são possíveis de serem ajustados pelo usuário.

Elementos em placa

No CYPE 3D Metálicas, além de trabalhar com elementos em barra também é possível trabalhar com elementos em placa.

As placas são elementos planos bidimensionais de espessura constante e sem aberturas, cujo perímetro está definido por um polígono. Para efeitos de cálculo, as placas introduzem-se na matriz de rigidez global da estrutura mediante um modelo de elementos finitos tridimensionais de placa plana triangular de seis nós (quadráticos). O tipo de elemento utilizado baseia-se na sobreposição de dois elementos desacoplados localmente: Um indica a rigidez axial (esforços de membrana) e outro a rigidez à flexão (esforços de placa).

Em cada placa é possível definir:

-Espessura e módulo de Winkler E na direção Z local.

-Material Concreto Armado, Aço laminado, Aço Soldado, alumínio e genérico (especificando o módulo de elasticidade e o coeficiente de Poisson).

-Posição Relativamente ao plano de introdução.

-Discretização É possível controlar a densidade da malha definindo a dimensão máxima do tamanho do triângulo nas direções x e y locais.

-Orientação dos eixos

-Vinculação interior Vinculação interior das arestas com outros elementos da estrutura.

-Vinculação exterior Também é possível definir a vinculação exterior das arestas, mas neste caso, esta aplica-se a todas as placas que compartilham a aresta. As possibilidades de vinculação exterior são as mesmas que as disponíveis para os nós do CYPE 3D Metálicas.

-Bandas de integração As bandas de integração em placas definem linhas sobre as quais, para uma determinada largura de banda dada, se integram os esforços correspondentes à placa para obter os esforços da barra.

O programa dispõe de opções para visualizar as placas em 3D, com isolinhas ou só com isovalores de desenho.

Interação com outros elementos: As placas conectam-se entre si e com o resto da estrutura de forma explícita através das suas arestas.

As interações possíveis são:

-Placa – Placa Duas placas estão conectadas entre si, se possuem uma aresta ou vários arestas em comum. No seguinte exemplo, as placas estão conectadas entre si através da aresta definida entre os nós N2 e N3.

-Placa – Extremo da barra Uma barra pode-se conectar com uma placa através de um nó comum.

-Placa – Barra na aresta Uma barra conecta-se com uma placa se está completamente contida numa das suas arestas.

Introdução de dados: Definição geométrica, material utilizado, discretização e bandas de integração. No menu "Placas" localizam-se as opções para a introdução de dados das placas (Nova, Mover, Apagar, Descrever seção, Descrever disposição, Discretização, Inverter o sentido do eixo Z, Definir a direção do eixo X, Descrever material, Bandas de integração, Vinculação interior, Vinculação exterior, Unir, Dividir, Procurar).

Análise de resultados

Os resultados após o cálculo podem ser visualizados diretamente na tela apresentando em vermelho os perfis que não cumpriram as verificações, trazendo caixas de diálogo com informativos da barra selecionada.

Pode-se verificar os resultados das barras também através de relatórios E.L.U. que podem ser impressos e exportados para outros tipos de arquivos como PDF, TXT, HTML, DOCX, RTF.

Flecha limite

Pode-se também aplicar nas barras a verificação de flechas que podem ser absolutas ou relativas.

Ferramentas de visualização

Além das ferramentas de zoom, trabalhar com janelas lado a lado da estrutura visualizada em 3D e 2D de modo unifilar, o CYPE 3D Metálicas possui ferramentas para visualização da estrutura 3D com as dimensões reais dos perfis facilitando visualizar a disposição das barras, o encontro nos nós, controlar os elementos que se deseja visualizar.

Na visualização da estrutura 3D também é possível gerar cortes 3D da estrutura.

Ferramentas de modelagem

Para facilitar a modelagem da estrutura, o CYPE 3D Metálicas possui diversas ferramentas de captura por pontos como extremo, ponto mediano, perpendicular, intersecção. Para facilitar a visualização possui ferramentas de zoom por janela, estendido, Pan. O lançamento de nós e barras pode ser efetuado com cliques entrando com comprimentos relativos ou por coordenadas. Ao efetuar o lançamento de barras, automaticamente são gerados os nós, estas barras e nós podem ser espelhadas, copiadas ou rebatidas em planos paralelos através da função geração de planos. Para facilitar a modelagem, podem ser criadas diversas janelas 2D a partir do 3D e ao modelar em 2D automaticamente se visualiza na janela do 3D da estrutura.

Cargas

Pode-se inserir cargas nos nós da estrutura, nas barras, nas placas ou pode-se definir panos para a introdução de cargas. As cargas podem ser do tipo pontuais, distribuídas uniformemente ou variada, aplicar momentos ou variações de temperatura.

Atribuição dos materiais

Pode-se definir o material padrão para toda a estrutura e em caso de peças específicas que se deseja trabalhar com outra característica de material, podemos isoladamente ou através de uma seleção aplicar outro material.

Importação de TXT, DWG ou DXF

Possui interface com desenhos de CAD na extensão DXF ou DWG permitindo a importação de um modelo unifilar ou a importação de dados de coordenadas de nós e barras de um arquivo TXT. Ao efetuar a importação de um DXF ou DWG pode-se selecionar quais layers deseja importar trazendo a modelagem da estrutura bastando depois atribuir os tipos de perfis.

Relatórios

Pode-se gerar relatórios informativos dos nós, barras, placas com tabelas resumo de quantitativos, esforços, etc. Todos os relatórios podem ser impressos ou gerados em formatos como PDF, TXT, HTML, DOCX, RTF.

Animação da deformação

Os resultados após o cálculo podem também ser analisados através da janela de isovalores, quanto as tensões, deformações por hipótese de carregamento ou através das combinações de hipóteses.

A deformada pode ser analisada através da geração automaticamente da animação com a deformação da estrutura.

Geração de pranchas de desenho

Os desenhos da estrutura podem ser gerados em pranchas que podem ser configuradas pelo usuário quanto ao tamanho de folha, carimbo, cores de layers, espessuras de linhas, com cotas, descrições de perfis, etc. Podem ser pré-visualizados, plotados ou exportados em DXF/DWG.

Uma vez gerado os cortes 3D da estrutura, é possível também inserir estes cortes nas pranchas de desenho.

Biblioteca de perfis

O CYPE 3D Metálicas acompanha de diversas bibliotecas de perfis de fabricantes do Brasil já cadastrados além de permitir ao usuário o cadastro de novos perfis e novas bibliotecas.

Cálculo da estrutura

No CYPE 3D Metálicas encontram-se ferramentas para a realização das verificações e cálculos da estrutura. São apresentados alertas na tela de modelagem para que o usuário possa efetuar as correções prévias para realização do cálculo como definir o perfil, material, descrever o nó, cargas fora da barra ou nó, etc.

No CYPE 3D Metálicas podemos verificar uma estrutura, ou seja, definido os perfis quanto a suas dimensões e cargas que atuam sobre a mesma, apenas se efetua a checagem se as dimensões aplicadas resistem aos esforços, recurso muito útil para estruturas existentes e apenas se deseja verificar se com as dimensões existentes e um acréscimo de carregamento a mesma continuará suportando ou se serão necessárias medidas para reforçá-la.

Outra possibilidade é efetuar o dimensionamento, ou seja, o CYPE 3D Metálicas buscará dentro daquela categoria de perfis, a dimensão que resiste aos esforços aplicados. Este dimensionamento pode ser rápido, o primeiro que passa, ou otimizado onde o software realiza a combinação para obter a estrutura mais leve.

Estruturas espaciais (malha tetraédrica)

Para elaboração de estruturas espaciais, o CYPE 3D Metálicas possui a ferramenta para gerar a malha tetraédrica bastando informar o número de segmentos e a distância.

Gestão de layers

No CYPE 3D Metálicas encontram-se ferramentas para gestão de layers muito útil em estruturas de grande complexidade para modelagem, com esta ferramenta pode-se criar layers definir suas cores e se estarão visíveis ou não.

Descrição dos perfis

São diversos os tipos de seção de perfis que podem ser usados no CYPE 3D Metálicas para aços dobrados, laminados ou soldados. Os perfis podem ser lançados de modo único ou composto, tendo também a opção de perfis castelados. Na opção de perfis soldados encontram-se também as opções de perfis com altura variável ou banzos diferentes

Seção de perfis para Aços Laminados

Seção de perfis soldados em chapas de Aços Laminados

Seção de perfis dobrados

Coeficientes de flambagem e flambagem lateral

Pode-se atribuir as barras, os coeficientes para verificação da flambagem e flambagem lateral.

Grau de liberdade

Na ferramenta para descrição dos nós, podemos atribuir o grau de liberdade, o CYPE 3D Metálicas trabalha com 6 graus de liberdade, 3 quanto aos deslocamentos nas direções X, Y e Z e 3 quanto as rotações em relação aos eixos X, Y e Z. Pode-se selecionar o tipo de vinculação de modo pré-definido ou configurar da forma que desejar.

Disposição dos perfis

Por padrão, os perfis são automaticamente inseridos no eixo com rotação 0°, podemos após a descrição configurar a sua disposição aplicando rotações, alterando a passagem do eixo, aplicar deslocamentos.

Importação e exportação de arquivos IFC

Possui interface com arquivos IFC possibilitando a sua importação e exportação. O CYPE 3D Metálicas permite a importação de modelos físico e não do modelo de análise estrutural, o modelo de analise estrutural (sua discretização) não contém nenhuma informação que possa ser lido pelo CYPE 3D Metálicas.

As propriedades e elementos que o software CYPE 3D Metálicas importa dos arquivos IFC são as seguintes:

Nós (IFCStructuralPointConnection), com suas condições de vinculação exterior.

Barras (IFCStructuralCurveMember), com suas condições de engastamento em extremos e suas descrições.

OBS: Em sua grande maioria, software de arquiteturas como o REVIT, ARCHICAD etc., são software que não possuem propriedades de nós e barras, sendo muito difícil o CYPE 3D Metálicas conseguir importar algum perfil desses softwares.