Edição Nº. 22 - Janeiro/06

Terminamos o desenvolvimento da versão 12, que já começou a ser comercializada. Caso haja interesse, entre em contato com nosso departamento comercial ( Este endereço de e-mail está protegido contra SpamBots. Você precisa ter o JavaScript habilitado para vê-lo. ). É possível assistir todas as implementações on-line, através do endereço www.tqs.com.br/v12. A versão 12 dos sistemas CAD/TQS está pronta. Os ajustes na versão ao longo do ano, da mesma maneira que na versão 11, poderão ser baixados através de nosso site na Internet.

Escadas

Completamos o sistema Escadas - TQS de dimensionamento, detalhamento e desenho de escadas com diversas opções de modelagem. A complexidade na simulação das ligações entre pisos diferentes na grelha (ou pórtico) espacial nos levou a criar dois modelos de barras alternativos, cada um com suas vantagens.

Considerando-se que o refinamento do modelo pode ser excessivo para muitos projetos, desenvolvemos também um sistema simplificado e independente, que não necessita de lançamento de elementos inclinados através do Modelador Estrutural, e que permite dimensionar e detalhar lance a lance de escadas tipo padrão, seguindo o modelo tradicional de cálculo.

Escadas na grelha do pavimento

Para discretizar escadas junto com a grelha do pavimento, é necessário lançá-las através do Modelador Estrutural. No Modelador, escadas são constituídas pelos lances e seu contorno de vigas, lajes, pilares, vigas inclinadas e fechamentos de bordo.

Temos agora duas opções de discretização do pavimento considerando escadas. A primeira opção, mas simples e rápida, considera exclusivamente os elementos pertencentes ao pavimento e fecha o modelo com certas condições de contorno.

Neste modelo, os elementos do pavimento atual que recebem carga de elementos inclinados vindos do piso superior são carregados com suas reações, lidas da grelha processada do piso superior.

Muitas vezes somente a transferência de reações e as condições de contorno não são suficientes para simular a continuidade com os elementos inclinados. Para maior precisão nos esforços, temos uma segunda opção de modelagem, onde parte destes pisos também é discretizada.

Neste modelo, lances e patamares do pavimento têm esforços melhor compatibilizados com os elementos nos pavimentos superior e inferior.

Escadas por processo simplificado

Se as escadas de um projeto forem convencionais (retas e com vãos pequenos) e não contribuírem significativamente na rigidez da estrutura, poderemos calculá-las pelo processo simplificado. Um único módulo do sistema Escadas - TQS permite calcular esforços (através do CAD/Lajes), dimensionar, detalhar e desenhar escadas por processo simplificado.

A operação deste processo é feita através de um único programa, que, com o preenchimento de dados em uma sequência de cinco janelas, termina com um desenho de armação de escadas completo.

Podem ser definidas escadas padrão de um ou dois lances, com apoio em patamar ou direto em viga. A vinculação para cálculo dos patamares e lances é controlável trecho a trecho, que pode ser engastado, articulado ou livre.

O dimensionamento de degraus e espelhos da escada são feitos pela mesma calculadora usada no Modelador. O cálculo de esforços é feito através do CAD/Lajes usando as tabelas de Czerny. As armaduras geradas são mostradas pelo programa de cálculo, podendo ser alteradas antes do desenho final.

Carregamento de túnel de vento

Facilitamos a importação de dados produzidos por ensaio em laboratório de túnel de vento. Em alguns projetos pioneiros, fizemos importação de dados produzidos no Laboratório de Aerodinâmica das Construções (LAC) da UFRGS.

A carga é feita dentro do grupo “Tabelas de excentricidades e forças impostas”, da janela de “Cargas, Vento” do editor de dados do edifício.

Os dados importados são as componentes separadas Fx, Fy e Mz atuando em cada piso do edifício de cada direção de vento ensaiada.

O formato de importação de dados é do tipo delimitado, podendo ser gravados a partir de qualquer planilha eletrônica contendo os dados coletados no ensaio.

Edifícios com juntas ou torres separadas

Agora nos edifícios com juntas de dilatação ou formados por torres separadas, o carregamento de vento por piso pode ser feito independentemente para cada região estrutural independente. Basta marcar esta opção na janela “Modelo” dos dados do edifício. Edifícios nesta condição terão a estabilidade global verificada obrigatoriamente pelo processo P-?.

Uma vez que o vento pode interagir com as torres de maneira não trivial, o modelo gerado pelo sistema naturalmente é uma simplificação. Parece-nos uma boa oportunidade para o ensaio de túnel de vento...

Visualizador de projetos

O visualizador de projetos TQS permite que o engenheiro estrutural usuário dos sistemas CAD/TQS exporte arquivos de projeto para serem visualizados e impressos ou plotados por seu contratante. O contratante não precisa ter os sistemas CAD/TQS instalado, nem é necessário nenhum tipo de chave externa.

Além dos arquivos gráficos usuais, como DWG, DXF, PLT-HPGL2, BMP, JPG e WMF, podem ser exportados também arquivos de listagem LST e HTML (o resumo estrutural e outros).

O novo comando de exportação de projetos abre uma janela cuja interface é semelhante ao comando de compactação de edifícios.

Uma vez exportado e gravado em CD, pode ser visualizado pelo contratante com uma interface semelhante ao gerenciador TQS, com a árvore do edifício e arquivos.

O visualizador entra automaticamente (dependendo de configuração do Windows) após colocado o CD, em qualquer computador com ou sem o CAD/TQS instalado. Os arquivos podem ser plotados nos dispositivos de saída disponíveis na máquina do contratante.

Menus laterais

Tanto o gerenciador quanto os editores gráficos podem agora trabalhar com menus laterais, que facilitam o acesso aos comandos.

Os menus laterais são uma reprodução dos menus superiores do gerenciador e editores gráficos. Os comandos disponíveis alteram-se dinamicamente com os menus escolhidos. A vantagem dos menus laterais é que tornam visíveis todos os comandos disponíveis, sendo mais fáceis de acionar do que os menus convencionais.

CAD/Vigas

Armadura lateral

A rotina de cálculo e detalhamento da armadura lateral foi refeita. Agora a armadura é detalhada com mais precisão e com melhor representação. Em geral, a quantidade de armadura lateral foi reduzida, resultando em um projeto mais econômico. Algumas modificações introduzidas:

Detalhamento da armadura lateral por vão

Este é o novo padrão de detalhamento e desenho. Esta nova modalidade é importante para o dimensionamento da viga a flexão composta normal.

Determinação de espaçamento das armaduras

O espaçamento mínimo entre duas barras da armadura lateral é limitado a 8 cm. A seleção da bitola da armadura lateral foi alterada e consulta tanto as bitolas preferenciais como as demais bitolas da tabela de cisalhamento. Se mesmo com a máxima bitola o espaçamento entre barras resulta menor que 8 cm, é selecionada a bitola fictícia de 50 mm e o aviso de “IMPOSSIVEL DIMENSIONAR” é emitido.

Dimensionamento a flexão composta normal

Neste dimensionamento, quando a viga possui força normal de tração ou compressão, verifica-se se as armaduras existentes na viga atendem às solicitações de flexão composta normal. Caso esta condição não seja satisfeita, a armadura lateral (vão a vão) da viga é aumentada para uma bitola “acima” e a viga é novamente verificada. E assim é feito sucessivamente. O relatório desse dimensionamento é emitido.

Vigas de compatibilidade

Uma das antigas solicitações dos nossos usuários era a de prever o detalhamento de vigas “em corte”. Nesta versão 12 do Cad/Vigas, fizemos isto de uma forma indireta e mais adequada: o usuário define a viga como sendo de “compatibilidade” de deslocamentos e atribui a esta viga as armaduras que ele acha mais convenientes para o detalhamento e desenho.

As vigas de compatibilidade NÃO possuem as armaduras calculadas pelo Cad/Vigas. As armaduras são definidas diretamente pelo usuário, sendo elas: armadura de flexão positiva e negativa, cisalhamento e lateral.

Legenda no relatório geral

O relatório geral do Cad/Vigas agora ganhou uma legenda especial conforme se lê abaixo: GEOMETRIA Eng.E : Engastamento a Esquerda Eng.D : Engastamento a Direita Repet : Repeticoes ..... ARMADURAS - FLEXAO SRAS : Secao Retangular Armad.Simples SRAD : Secao Retangular Armad.Dupla x/d : Profund. relativa da Linha Neutra ........ ARMADURAS - CISALHAMENTO MdC : Modelo de Calculo (I ou II) Ang. : Angulo da biela de compressao Aswmin : Armad.transv.minima-cisalhamento Asw[C+T] : Arm.tran.calculada cisalh+torcao ....... ARMADURAS - TORCAO %dT : % limite de TRd2 para desprezar o M de torcao (Tsd) he : Espessura do nucleo de torcao b-nuc : Largura do nucleo h-nuc : Altura do nucleo

Torção - adaptação plástica

Conforme o item 17.5.1.2 da NBR 6118:2003, quando a torção não for necessária ao equilíbrio, caso da torção de compatibilidade, é possível desprezá-la desde que o elemento estrutural tenha a adequada capacidade de adaptação plástica. Para garantir um nível razoável de capacidade de adaptação plástica, deve-se respeitar a armadura mínima de torção e limitar a força cortante, tal que:

Vsd <= 0.7 VRd2.

Esta condição acima é a abertura da possibilidade ao engenheiro estrutural para desprezar os esforços de torção devido à torção de compatibilidade. O Cad/Vigas realiza as prescrições acima desde que o vão desejado da viga, ou a viga toda, seja definida no Modelador Estrutural como necessária à verificação da capacidade de adaptação plástica.

No relatório geral do Cad/Vigas, é mostrado o cálculo da torção na viga mesmo com o valor de momento de torção Tsd próximo de zero.

Mesmo com o valor de Tsd praticamente igual a zero, a armadura mínima de torção é apresentada e detalhada, significando que este vão da viga está sendo projetado para ter a adequada capacidade de adaptação plástica.

G-Bar OR e G-Bar IGV

O gerenciamento e o reaproveitamento do aço de construção civil nas centrais de corte e dobra têm importância vital para a sobrevivência destas empresas em um mercado tão competitivo. A TQS vem desenvolvendo, ao longo dos anos, soluções para este ramo da construção civil e hoje, em parceria com a Planear Engenharia, oferece soluções de gerenciamento de barras (G-Bar) e de Integração entre o CAD/TQS e outros sistemas de planilhamento (G-Bar IGV), ferramentas poderosas e inovadoras que trazem retornos substanciais a essas centrais de corte e dobra. Objetivamente, citaremos algumas funcionalidades dos dois softwares.

G-Bar OR

Originário da antiga versão Corbar-DOS, o G-Bar OR para Windows é hoje um software completo para gerenciamento da produção de armaduras para os elementos estruturais incluindo elementos armados. O sistema é multiusuário e poderá ser utilizado em um ambiente distribuído gerando informações centralizadas de quantitativos para tomadas de decisões ou para outros programas administrativos. São inúmeras ferramentas gráficas parametrizáveis, como, por exemplo, o editor de formatos e o editor de elementos armados. Alguns módulos acessórios, tais como, planilhadores off-line, orçamento, sistema de backups e exportação facilitam a integração com outros sistemas.

O G-Bar OR possui um módulo específico de orçamento onde é possível a geração de relatórios completos sobre uma transação de venda em frentes de caixas. A geração de guias auxiliares detalham os planilhamentos das posições de um projeto e possibilitam a inserção de insumos de mão de obra para a prestação de serviços; além disso o usuário poderá gerar novos relatórios pelo modelador genérico.

Com o G-Bar OR poderão ser levantadas informações gerenciais, tais como: bitola média, otimização e ordens de cortes inteligentes para redução de perdas, planilhamentos, tabelas de ferros por plantas, resumo de perdas por central e estoque de pontas por central.

G-Bar IGV

O software G-Bar IGV é pioneiro na importação de desenhos de armaduras advindas de um software para cálculo estrutural. Com o auxílio do G-Bar IGV é possível efetuar a leitura digital de projetos criados no CAD/TQS, consistir as informações sobre as diversas posições que compõem uma planta e criar arquivos de exportações para outros softwares planilhadores, como, por exemplo, o G-Bar OR.

Assim como o G-Bar OR, o G-Bar IGV, trabalha em ambiente distribuído podendo ter até 100 pontos de conexão simultâneos.

A separação dos elementos de forma hierárquica mostrando suas respectivas posições facilitam a identificação de erros de projetos, pois, através da mesma é possível visualizar em tempo real essas posições conforme são selecionadas na árvore gerenciadora. Recursos como edição de posições não geradas digitalmente corretas (Troca de Formato, Bitola, Comprimentos, Quantidades, etc), estatística de importação e exportação para avaliação do nível de efetividade do software, geracão de relatórios genéricos, cadastro de projetistas tornam o software um aliado poderoso aos planilhadores.

O ambiente gráfico é amigável e possui funções para visualizações de arquivos no formato PLTs e DWGs, como, por exemplo, Zoom All, Pan, Zoom Window, além de permitir aos usuários inserir verificações nas posições e nos elementos importados digitalmente que poderão ser usados na exportação.

Interação Solo-Estrutura - SISEs

Continuamos o desenvolvimento do SISEs (Sistema de Interação Solo-Estrutura). Toda a programação já foi realizada, a integração entre os inúmeros programas também foi concretizada e estamos na fase de testes reais e profissionais para a implantação nos clientes pioneiros. Neste desenvolvimento contamos com a colaboração de dois importantes engenheiros, Valério S. Almeida, doutor pela Escola de Engenharia de São Carlos e Ricardo Iwamoto, mestre pela mesma escola.

Com a geração adequada e automática dos carregamentos de uma estrutura pelo MGC (Mecanismo Gerador de Carregamentos) dos sistemas CAD/TQS, dezenas e até centenas de combinações de carregamentos são criadas, processadas e enviadas ao geotécnico para a elaboração do projeto de fundações. Este elevado volume de informações, embora correto do ponto de vista técnico, continua trazendo problemas para o engenheiro geotécnico na elaboração do projeto dos elementos de fundações.

A filosofia básica do SISEs consiste no seguinte:

1. O arquivo básico lançado pelo engenheiro estrutural envolvendo a geometria e os carregamentos é passado ao engenheiro geotécnico.
2. O engenheiro geotécnico alimenta no sistema as respectivas sondagens realizadas no terreno.
3. É selecionado o tipo de fundação (rasa, profunda, etc) mais adequado para o projeto.
4. As dimensões dos elementos de fundação (sapatas, radier, estacas, tubulões, etc.) são pré-dimensionados de maneira aproximada.
5. Estes elementos são lançados no SISEs junto aos respectivos pilares.
6. São selecionados critérios de projeto para a simulação da presença do solo junto aos elementos de fundação (capacidade de carga em estaca, métodos para cálculo de recalques em sapata etc).
7. São calculados os CRV’s (coeficiente de reação vertical) e CRH’s (coeficiente de reação horizontal) em cada ponto discretizado da fundação e anexados ao modelo estrutural da fundação.
8. O SISEs cria um novo modelo estrutural contendo toda a superestrutura em conjunto com os elementos de fundação discretizados convenientemente. Este novo modelo é resolvido.
9. O engenheiro geotécnico analisa os resultados para todas as condições de carregamentos (alfanuméricos e/ou gráficos) para verificar a adequação dos elementos de fundação adotados.
10. Se necessário, ajustes nos elementos de fundação são realizados e o processo é refeito até que a solução desejada do ponto de vista de pressões, recalques, geometria seja atingida.

Vamos dar ênfase nesta edição ao desenvolvimento do sistema de estacas.

Será apresentado um modelo de comportamento mecânico da interação entre a estrutura e o solo com fundações profundas em estacas ou tubulões. No modelo de transferência de cargas em estacas, admite-se que a parcela de carga na ponta da estaca só é despertada após a total mobilização da resistência lateral do fuste (comportamento não-linear no diagrama carga x recalque) seguindo os princípios de VESIC e AOKI.

O diagrama de resistência estaca-solo pode ser estimado pelo método semi-empírico AOKI-VELLOSO ou DECOURT- QUARESMA com dados do número de SPT, o perfil do solo e o tipo de estaca utilizada.

As cargas de um grupo de estacas que transmitem ao terreno serão discretizadas num sistema estaticamente equivalente de cargas concentradas, segundo o método AOKI-LOPES, cujos efeitos, recalques obtidos pela equação de MINDLIN, são superpostos nos pontos em estudo para estimar os recalques do grupo de estacas.

Para simular melhor a realidade do maciço de solo, que apresentam várias camadas de diferentes características e a existência da camada indeslocável, utiliza-se procedimento de STEINBRENNER.

A análise da interação do sistema estrutura - solo será feita através dos ajustes das rigidezes de fundações pelo processo iterativo até que ocorra uma certa convergência nos recalques ou nas reações. Com isso, procura-se chegar ao modelo de análise integrada da estrutura e o solo, possibilitando uma melhor estimativa dos recalques diferenciais e reações nos apoios, assim como a redistribuição dos esforços nos elementos estruturais com o comportamento mais próximo da realidade da interdependência dos esforços entre a estrutura e o solo.