Edição Nº. 32 - Fevereiro/11

A seguir, serão apresentadas as principais novidades disponibilizadas no novo lançamento da TQS Informática Ltda., os sistemas CAD/TQS V16.

Destaque para o Modelo VI, CAD/Lajes, Gerenciador de Critérios, Empuxo e CAD/Alvest.

Um novo marco para o CAD/TQS

Novo Modelo Estrutural, melhorias no CAD/Lajes, Gerenciador de Critérios, entre outros, tornam a análise estrutural mais precisa e aumentam a produtividade e segurança na elaboração do projeto estrutural com o CAD/TQS V16.

Modelo VI

Análise estrutural com pórtico espacial completo com Pilares + Vigas + Lajes

A busca por uma modelagem numérica que gere resultados cada vez mais compatíveis com o comportamento real de um edifício é um paradigma na Engenharia de Estruturas uma vez que a mesma tem influência direta e significativa na segurança e no conforto dos moradores, assim como no consumo dos materiais empregados na construção.

Diante disso, a TQS sempre primou em oferecer ao Engenheiro modelos e recursos que possibilitem um cálculo estrutural confiável, seguro e consistente, especialmente na análise de edifícios de concreto, não deixando de lado outros aspectos também fundamentais como a simplicidade, a produtividade e a transparência.

Ao longo de anos, inúmeras técnicas avançadas foram implantadas no sistema. Grelha com apoios elásticos independentes, pórtico com ligações flexibilizadas, modelo enrijecido para viga de transição, todos esses associados a sofisticadas análises não-lineares e dinâmicas, inclusive com a consideração da interação solo-estrutura, são exemplos que ilustram bem essa evolução.

Mantendo esse foco, isto é, em auxiliar o Engenheiro a aprimorar cada vez mais a análise estrutural de edifícios de concreto e, por sua vez, possibilitando uma melhor avaliação das condições em ELU e em ELS, é que, com enorme satisfação, disponibilizamos um novo modelo estrutural na versão 16, chamado Modelo VI.

O que é Modelo VI?

Ao contrário dos modelos anteriores III e IV, em que o edifício era modelado por um conjunto de pórticos espaciais e grelhas, no novo Modelo VI toda a estrutura é analisada por um único pórtico espacial.

No Modelo VI, as grelhas não existem mais. As malhas de barras das lajes estão inseridas no próprio modelo espacial. Dessa forma, uma vez aplicadas as ações no pórtico, todo o conjunto formado pelas vigas, pilares e lajes se deforma de uma maneira totalmente compatível, distribuindo as solicitações entre os elementos de acordo com o equilíbrio espacial de toda a estrutura.

Principais Características & Vantagens

As principais características e vantagens do Modelo VI são listadas a seguir de forma resumida. Maiores detalhes de cada ítem serão apresentados mais adiante.

• O modelo é mais consistente, pois há total compatibilidade de deformações e equilíbrio de esforços entre todos os elementos que compõem a estrutura. Não é mais necessária transferência de cargas entre os modelos dos pavimentos e o modelo global.
• Toda a análise estrutural fica restrita a um único modelo, tornando mais simples a verificação dos resultados.
• Todo o modelo possui 6 graus de liberdade por nó, de tal forma que são obtidas as translações (Dx, Dy, Dz), as rotações(θx, θy, θz), e os respectivos esforços solicitantes, força normal (Fx), forças cortantes (Fy, Fz), momento torsor (Mx) e momentos fletores (My, Mz), nas vigas, pilares e lajes.
• Os efeitos gerados pela retração, temperatura e protensão são simulados com melhores condições de contorno.
• Estruturas com elementos inclinados (pilares, vigas, rampas e escadas) são resolvidas adequadamente com a compatibilização entre as forças normais atuantes nesses elementos e a tração/compressão nas vigas e lajes vinculadas aos mesmos.
• O processamento de uma estrutura com o novo modelo é realizado apenas alterando uma única opção nos dados de edifício. Nenhum comando extra foi criado. Todos os visualizadores e listagens continuam os mesmos.
• Graças à implantação de técnicas de subestruturação, o tempo de processamento de edifícios calculados com o Modelo VI fica dentro de patamares plenamente justificáveis e confortáveis.
• Dependendo da tipologia da estrutura, e desde que submetidas a solicitações compatíveis com a sua resistência, as lajes poderão contribuir com a rigidez global da estrutura.
• Edifícios com lajes lisas, sem vigas, nervuradas ou não, são modelados de forma mais refinada.
• A simulação de pilares nascendo sobre lajes é mais precisa.
• As condições ELU e ELS são melhores representadas por dois modelos, Pórtico ELU e Pórtico ELS, ambos contemplando adequadas condições de rigidezes de todos os elementos (vigas, pilares e lajes).
• A análise dinâmica passou a ter resultados mais precisos, uma vez que as massas das lajes passaram a ser posicionadas de forma mais correta.
• O efeito de diafragma rígido passou a ser melhor simulado, uma vez que as malhas das lajes estão presentes no modelo espacial.

Consistência e Simplicidade

Certas aproximações presentes nos modelos anteriores III e IV foram suprimidas no Modelo VI. Não é mais necessária a transferência de forças das grelhas para o pórtico (modelo IV) ou a simplificada distribuição das cargas das lajes por quinhões (modelo III). As vigas também não estão mais duplicadas em dois modelos (na grelha e no pórtico).

Enfim, o Modelo VI traz mais consistência e simplicidade à análise estrutural, uma vez que toda a estrutura é analisada em conjunto, tanto para ações verticais quanto horizontais, sem a necessidade da separação do modelo global do edifício do modelo dos pavimentos. Tudo fica restrito ao estudo de um único pórtico espacial.

Diferenciais

A grande novidade do Modelo VI é a presença das lajes no pórtico espacial. Antes, nos modelos III e IV, as mesmas tinham apenas o seu efeito de diafragma rígido simulado no modelo espacial, de forma aproximada. Agora, no Modelo VI, as lajes de todos os pisos participam efetivamente do modelo, não apenas como diafragmas rígidos.

Quando o edifício estiver submetido a ações horizontais, como por exemplo, o vento, as lajes passarão a resistir parte dos esforços solicitantes, situação essa não flagrada pelos modelos anteriores. Dependendo da tipologia da estrutura e desde que submetidas a solicitações compatíveis com a sua resistência, as lajes poderão contribuir com a rigidez global da estrutura.

Devido à presença dos 6 graus de liberdade por nó, além dos efeitos da flexão e cisalhamento, as lajes também estarão submetidas a esforços normais. Com isso, ações como a retração, temperatura e a protensão poderão ser simuladas com melhores condições de contorno. Da mesma forma, será possível averiguar, com mais precisão, situações em que o equilíbrio da estrutura gere esforços normais no plano das lajes.

Outra situação típica que também pode ser melhor analisada com o Modelo VI é o pilar que nasce diretamente sobre uma laje. Embora seja ainda necessária a definição de vigas-faixa, a modelagem desse tipo de situação se tornou mais precisa no Modelo VI, uma vez que a distribuição de esforços nas lajes será melhor simulada.

Desempenho

Com as malhas das lajes de todos os pisos inseridas no pórtico espacial, naturalmente, o tamanho do modelo espacial aumentou, e muito. Por exemplo, para um edifício usual com 20 pisos, o número total de nós pode ultrapassar facilmente a casa dos 100.000, o que geraria um sistema de mais 600.000 equações. Nesse caso, mesmo com o uso de computadores de alta performance, o tempo de processamento para resolver o sistema de equações seria muito grande.

Em virtude disso, foram incorporadas técnicas de subestruturação à resolução matricial de edifícios processados com o Modelo VI. Dessa forma, o tempo de processamento ficou dentro de patamares plenamente justificáveis e confortáveis, mesmo para estruturas de grande porte.

Funcionalidade

A adaptação do Modelo VI nos sistemas CAD/TQS foi realizada de tal forma que nenhum tipo de procedimento ou operação extra, em relação às versões anteriores, será necessário. Tudo continua como antes. Basta apenas ativar a nova opção nos dados do edifício, conforme ilustrado a seguir, processar o edifício globalmente e analisar os resultados nos mesmos visualizadores e listagens previamente existentes.

Os visualizadores de grelha e pórtico espacial, ferramentas fundamentais na análise dos resultados da modelagem, continuam exatamente com a mesma interface. No visualizador do pórtico espacial, para edifícios calculados com o Modelo VI, além das vigas e pilares, é possível ativar o desenho das barras e os respectivos diagramas de deslocamentos e solicitações nas lajes.

No visualizador de grelha, com o Modelo VI, em pavimentos com repetição, é possível analisar os resultados em todos os pisos.

Não houve alterações nos visualizadores de análise dinâmica. A única diferença é que no visualizador do edifício, apenas os pilares e as vigas de transição serão representados.

Aplicabilidade

A adoção do Modelo VI pode ser realizada para qualquer tipo de edifício de concreto, seja ele simples ou complexo, robusto ou esbelto, de pequena ou grande altura.

Modelos ELU e ELS

A correta avaliação dos Estados Limites Últimos (ruína, instabilidade) e de Serviço (flecha, fissuração, vibração), obrigatória no projeto de um edifício de concreto armado, depende diretamente dos resultados da análise estrutural. Nessas situações, última e de serviço, os níveis de solicitações e de rigidezes da estrutura são bastante distintos e, é exatamente por essa razão que, no modelo IV, por padrão, para uma mesma estrutura, são gerados dois pórticos espaciais, ELU e ELS, cada qual direcionado para um tipo de verificação específica.

No Modelo VI, devido à unificação de todos os elementos num único modelo espacial, as condições ELU e ELS ficaram representadas de forma mais clara, pois, além das vigas e pilares já presentes no pórtico espacial, os elementos contidos nos pavimentos (lajes) passaram a levar em consideração essa distinção. Portanto, no Modelo VI, temos: Pórtico ELU e Pórtico ELS, ambos contemplando adequadas condições de rigidezes de todos os elementos (vigas, pilares e lajes).

Com o Pórtico ELU, é avaliada a estabilidade global e são obtidas as solicitações para o dimensionamento das vigas, pilares e lajes, enquanto que, com o Pórtico ELS, são verificados os deslocamentos laterais do edifício e as vibrações geradas pelo vento. Também com o modelo ELS, agora com a presença das lajes, avaliam-se as flechas e vibrações nos pavimentos. Coeficientes redutores de rigidez são aplicados no modelo ELU para consideração aproximada dos efeitos da não-linearidade física, de acordo com a NBR 6118:2003. No Pórtico ELU, adota-se o módulo de elasticidade tangente inicial do concreto, enquanto que, no Pórtico ELS, o módulo secante. Veja um resumo dessas considerações na tabela abaixo.

Além disso, as ações e as respectivas combinações, antes, no modelo IV, distintas para cada pórtico e grelha (ex.: não havia caso de vento na grelha), agora, no Modelo VI, são únicas para todo edifício, apenas com a diferenciação entre o Pórtico ELU e Pórtico ELS, cada qual com as combinações últimas e de serviço geradas de acordo com a ABNT NBR 6118:2003 e ABNT NBR 8681:2003.

Estabilidade Global

No Modelo VI, o cálculo dos efeitos globais de 2ª ordem e a conseqüente avaliação da estabilidade global do edifício, poderá ser realizada pelo coeficiente γz ou pela análise P-Δ.

Para estruturas convencionais de edifícios, nas quais a estabilidade global é garantida preponderantemente pela presença de pórticos de vigas e pilares e/ou presença de núcleos rígidos (pilares de grande rigidez à flexão em torno de caixa de elevador e/ou escada), a influência da laje é muito pequena. Nesses casos, os coeficientes γz praticamente continuarão os mesmos. Apenas em estruturas nas quais as lajes efetivamente participam da rigidez global, como por exemplo em edifícios com lajes lisas, sem vigas, nervuradas ou não, pode-se esperar uma redução mais significativa dos coeficientes de estabilidade. Contudo, nesses casos, torna-se fundamental averiguar se os níveis de solicitações nas lajes são compatíveis com a sua resistência.

Elementos Inclinados

Elementos inclinados sempre geraram dificuldades na modelagem usualmente empregada nos sistemas integrados para estruturas de concreto, pois as forças normais presentes nesses elementos necessitam, para o equilíbrio estático de suas extremidades, da presença de componentes de forças horizontais nas vigas e lajes vinculadas aos mesmos. Para o correto equacionamento desse tipo de situação, é preciso que todas as peças envolvidas sejam analisadas espacialmente em conjunto. No Modelo VI, essa questão é perfeitamente resolvida e todos os elementos são dimensionados e detalhados para todas as solicitações oriundas do equilíbrio espacial.

Análises não-lineares

No Modelo VI, o uso do modelo de grelha não-linear para avaliação de flechas e da fissuração em pavimentos continua plenamente disponível. Porém, continuará sendo adotado o atual modelo isolado do pavimento (grelha).

No Modelo VI, por enquanto, não é possível processar o Pórtico Não-Linear Físico e Geométrico (Pórtico NLFG).

Análises dinâmicas

As análises dinâmicas, tanto a nível global do edifício como nos pavimentos, continuam disponíveis. Ou seja, são obtidos os modos de vibrações da estrutura, necessários para avaliação aproximada do conforto perante vibrações, por meio da verificação do afastamento das freqüências naturais fundamentais da estrutura (edifício ou laje) das excitações externas.

No caso da avaliação global, pelo fato da malha da laje estar presente no pórtico espacial do Modelo VI, o cálculo das freqüências modais do edifício é mais preciso, uma vez que as massas presente nas lajes estarão devidamente posicionadas sobre as mesmas, e não mais concentradas sobre as vigas (modelo IV).

A análise no tempo mais refinada (time-history), com o cálculo da variação das acelerações, velocidades e deslocamentos, continua podendo ser realizada ao nível de um pavimento ou na estrutura como um todo.

Dimensionamento das lajes

No Modelo VI, as lajes de todos os pisos fazem parte do modelo espacial. Com isso, além da envoltória de esforços entre as combinações ELU, tornou-se, então, necessário realizar uma envoltória de esforços entre pisos de pavimentos com repetição, similarmente ao que era realizado para vigas.

É importante ressaltar que os efeitos globais de 2ª ordem nas lajes, calculados a partir do processo aproximado com γz ou P-Δ, também passam a ser automaticamente considerados no dimensionamento das armaduras das mesmas.

Diafragma rígido

Nos modelos anteriores III e IV, o efeito de diafragma rígido das lajes num pavimento era simulado de forma aproximada, por meio do enrijecimento lateral das vigas. Agora, no Modelo VI, com a presença da malha das lajes no pórtico espacial, essa simplificação não é mais necessária e o efeito de diafragma rígido é simulado de forma mais precisa, podendo ser preponderante em alguns casos particulares, onde a compatibilização dos deslocamentos horizontais não é uniforme em todos os pontos interligados pelas lajes.

Armaduras e consumo

De uma forma geral, quando comparados com resultados do modelo IV, não são esperadas alterações significativas no consumo de materiais com o uso do Modelo VI. O dimensionamento de armaduras pode variar, mas sempre de forma compatível com as distribuições de esforços solicitantes inerentes às melhorias do novo modelo.

Outras considerações

Discretização das lajes

A discretização das malhas que representam as lajes no modelo espacial continua sendo gerada de forma automática a partir da definição dos mesmos parâmetros já existentes para grelha. Eventuais alterações manuais no desenho da malha continuam podendo ser realizadas.

Viga de transição

No Modelo VI, a consideração do enrijecimento das vigas de transição ou que suportam tirantes continua válida e possível.

Ligações flexibilizadas

As ligações flexibilizadas entre as vigas e pilares continuam as mesmas. As ligações entre as barras de lajes apoiadas diretamente em pilares, antes simuladas por apoios elásticos independentes nas grelhas, passaram a ter um tratamento equivalente por meio da definição de ligações flexibilizadas entre laje-pilar no pórtico espacial.

Plastificações

Os critérios de plastificação nos contornos de lajes existentes para grelhas continuam sendo válidos para o Modelo VI. Obviamente, nesses casos, as condições de dutilidade continuarão sendo devidamente verificadas pelo sistema.

Efeito construtivo

A simulação aproximada dos efeitos construtivos continua sendo realizada pelo majorador da rigidez axial de pilares.

SISEs

A incorporação dos elementos de fundação no pórtico espacial para análise da interação solo-estrutura continua válida no Modelo VI.

Lajes protendidas

A completa adaptação do sistema de lajes protendidas em edifícios processados com o Modelo VI será, provavelmente, finalizada e entregue na V16.1.

Pacotes comerciais

O Modelo VI está disponível somente nos seguintes pacotes comerciais: EPP+, Unipro, Plena e PREO.

Desenvolvimento & validações

Disponibilizar aos seus clientes um novo modelo estrutural, mais consistente, mais abrangente, mantendo a compatibilidade de resultados, a robustez, a transparência, a funcionalidade e a produtividade.

Essa foi a premissa fundamental que serviu de base para toda a implantação do Modelo VI nos sistemas CAD/ TQS, que teve seu início há mais de 2 anos.

Toda a equipe de Engenheiros da TQS se envolveu com os trabalhos. Destaque para os engenheiros Rodrigo Nurnberg, Sérgio Pinheiro, Abram Belk e Alio Kimura, responsáveis pelo desenvolvimento e criação de novos recursos.

Os testes para validação dos resultados do Modelo VI foram intensos. Foram processados modelos de edifícios reais, de pequeno e grande porte. Também foram criadas estruturas hipotéticas para testes específicos.

Na medida do possível, procurou-se averiguar os reflexos do uso do novo modelo na estabilidade global, na avaliação do desempenho em serviço, no dimensionamento e detalhamento de armaduras, assim como no tempo de processamento.

Como resultado final de todo o trabalho, com o novo Modelo VI implantado na versão 16, podemos afirmar que foi criado um novo marco para os sistemas CAD/ TQS, com a total consciência de que futuros ajustes finos poderão ser necessários à medida que o novo modelo estrutural for adotado em projetos diversos.

CAD/Lajes

Novos recursos para aumentar a produtividade na geração de armação em lajes

O dimensionamento e detalhamento das armaduras de lajes de concreto armado são etapas do projeto estrutural que sempre exigem muito trabalho. Quando comparada com a geração dos desenhos de armação de vigas e pilares, a intervenção manual do Engenheiro nessas tarefas, certamente, é mais onerosa e custosa.

Por ser um elemento bidirecional, muitas vezes com aspectos geométricos e estruturais irregulares, e com a significativa presença de variações de esforços oriundos da modelagem por grelha, principalmente sobre os apoios das lajes, a tomada de decisões genéricas, 100 % automatizadas, torna-se inviável, gerando então a necessidade do Engenheiro fazer os devidos ajustes e homogeneizações.

Com base nessas dificuldades, a TQS, mais uma vez, traz melhorias que visam incrementar a produtividade na elaboração de projeto de lajes de concreto armado. Há novidades na geração automática de faixas de armaduras negativas, novos comandos e recursos no editor do CAD/Lajes. Veja a seguir.

Pré-seleção e edição com grips

A lógica de pré-seleção implantada no Editor de Aplicações Gráficas (EAG) desde a versão 15 foi estendida para o Editor de Esforços e Armaduras de lajes. Faixas de esforços, ferros e linhas de escoramento de lajes treliçadas passam a ser tratados como objetos e podem ser pré-selecionados.

Com pré-seleção, comandos comuns do EAG, com o “Apagar (tecla )”, assim como os menus de contexto, tornam o trabalho de edição mais fácil.

É possível alterar a ponta e extensão de uma faixa com agilidade.

A definição de média ponderada pode ser realizada com poucos cliques.

Foram introduzidos diversos pontos de edição em ferros, de modo que se tornou possível alterar visualmente a sua posição, cotagem da faixa de distribuição, comprimento e posição de diversos textos, sem que seja necessária a utilização de outros comandos.

Propriedades das faixas

Ao dar um duplo-clique sobre uma faixa, uma janela de propriedades da mesma é carregada com os esforços usados no seu dimensionamento e uma lista de bitola/ esforços resistentes que podem ser utilizadas para o seu detalhamento. O esforço para cálculo da faixa também pode ser alterado.

Tooltip de faixas

Um novo tooltip com dados de faixas de esforços foi implementado. Quando existir mais de uma faixa no mesmo ponto, o tooltip listará o conteúdo de todas as faixas sob o cursor.

Dimensões das faixas

As faixas passam a ter as larguras e comprimentos indicados para facilitar a identificação e edição.

As efetivo X As calculado

No processo de geração de faixas de esforços para dimensionamento de lajes, o CAD/Lajes agrupa as mesmas de acordo com uma série de critérios de projeto, tentando obter um detalhamento viável para as lajes. Esse agrupamento automático, em geral, precisa ser modificado de forma interativa, principalmente para faixas negativas.

Como avaliar os pontos com falta ou excesso de armadura?

Esta questão pode ser respondida agora com o modo de visualização que mostra a diferença entre o As efetivo e o As calculado. O As efetivo são as armaduras que são efetivamente geradas e agrupadas, enquanto o As calculado são os das faixas com esforço máximo que cobrem cada alinhamento de grelha.

A armadura efetiva é mostrada junto aos dados de faixas. A armadura calculada é mostrada dentro de um novo retângulo colorido, onde as cores variam entre o vermelho mais brilhante (maior falta de armadura) até o azul mais brilhante (maior excesso de armadura), num total de nove graduações. Isso possibilita ao Engenheiro calcular e decidir se a redistribuição de esforços é suficiente ou não para cobrir as áreas com falta de armadura.

Para se ter uma idéia do consumo efetivo e calculado, o programa emite no mesmo modo de visualização, uma tabela com peso e taxa armadura estimada, efetivamente detalhada e calculada.

Geração de faixas negativas

Foram criados novos critérios para geração de faixas negativas, dentre eles os chamados critérios para homogeneização simplificada nos apoios. Esses critérios fazem com que sejam geradas faixas uniformes nos apoios, com comprimento e momento solicitante definidos de acordo parâmetros aplicados pelo Engenheiro.

Detalhamento por direção

Usualmente, a direção principal de uma laje é sempre definida como sendo a direção de menor vão. Com isso, ao ativar a visualização das faixas no editor de esforços e armaduras do CAD/Lajes, era comum o aparecimento de faixas nas duas direções num mesmo pavimento. Isso dificultava o detalhamento de armaduras negativas em apoios de lajes contíguas com direção principal perpendiculares.

Foi definido então um novo critério de direção de faixas, aplicável separadamente para faixas horizontais e verticais, de tal forma que as mesmas possam ser mostradas e detalhadas de acordo com sua direção geométrica.

Para indicar a armadura que deve ser posicionada antes, quando a armação for detalhada pela direção geométrica, é inserida em cada laje uma seta (bloco parametrizável) que mostra a direção principal.

Armadura de base e complementar

Dois novos comandos permitem inverter rapidamente a visualização de armadura de base e complementar, facilitando a edição.

Geração automática de desenhos de armação

Foram redefinidos os critérios que controlam a geração dos desenhos de armaduras verticais e horizontais de forma separada, assim como o posicionamento relativo do ferro e das cotas dentro da faixa de distribuição.

A separação dos desenhos das armaduras verticais e horizontais passa a ser padrão. Além disso, os novos valores de posição relativa do ferro e cotagem, assim como uma nova lógica aplicada ao posicionamento dos mesmos, tendem a diminuir bastante o número de interferências.

Gerenciador de Critérios

Edição e controle dos principais critérios de projeto

Além dos dados de edifício e dos elementos inseridos no Modelador Estrutural, existem inúmeros outros dados que também fazem parte do rol de informações necessárias para o processamento de uma estrutura nos sistemas CAD/TQS. São os famosos critérios de projeto.

A configuração desses parâmetros é de total e exclusiva responsabilidade do Engenheiro, e, nunca é demais lembrar que, um simples critério definido de forma imprecisa pode originar grandes variações nos resultados do processamento.

Atualmente, a quantidade de critérios de projeto disponíveis nos sistemas CAD/TQS é bastante numerosa – uma conseqüência direta dos constantes avanços presentes em cada nova versão lançada. Ao passo que isso confere uma maior e esperada versatilidade ao usuário, a correta definição dos mesmos torna-se, então, uma tarefa que exige perícia e atenção do Engenheiro ou equipe de Engenheiros responsáveis pela elaboração do projeto estrutural.

E, é exatamente dentro desse contexto que se encaixa o “Gerenciador de Critérios”, um novo recurso que visa facilitar, sobretudo, o controle dos inúmeros critérios definidos em um projeto elaborado nos sistemas CAD/TQS.

Além de acessar os diversos parâmetros distribuídos em cada um dos subsistemas num único local e de forma organizada, é possível fazer a comparação de valores entres edifícios e os arquivos de critérios definidos na pasta-padrão de suporte. As diferenças, caso existam, são facilmente detectadas.

O programa está preparado para detectar a presença de critérios específicos por pavimento.

Há comandos para editar, copiar e colar valores, que facilitam bastante o trabalho de uniformização dos critérios.

Empuxo

Lançamento de cargas para simulação de empuxo

Desde a versão 11, carregamentos e combinações com empuxo são gerados automaticamente e podem ser definidos através de forças no Modelador Estrutural. Entretanto, a definição dessas forças é trabalhosa, e requer muita atenção do usuário.

Na versão 16, é possível definir forças de empuxo automaticamente por meio de um novo objeto do Modelador. A direção das forças é visível, e os pilares onde as forças serão concentradas são escolhidos automaticamente.

Veja, a seguir, o exemplo de uma caixa d’água simulada com o novo Modelo VI, onde os empuxos de água e de terra foram introduzidos com os novos recursos da versão 16.

As pressões são definidas no Modelador Estrutural.

Forças equivalentes são geradas no pórtico espacial.

São obtidas as respostas (deslocamentos e esforços).

GDI Acelerada

A partir do Windows Vista® e Windows 7®, a biblioteca gráfica básica desses sistemas operacionais, chamada GDI (Graphics Device Interface), perdeu a aceleração de hardware, isto é, deixou de usar a placa gráfica e passou a utilizar o processador principal. Isso resultou na visualização mais lenta de desenhos (DWG).

A partir da versão 16, nos critérios de edição gráfica, foram criadas alternativas nas quais é possível obter a visualização mais ou menos rápida, usando mais ou menos memória. A opção “GDI Acelerada”, sob o Windows Vista ou Windows 7®, faz com que o display de desenhos na tela seja até 7 vezes mais rápida que o da “GDI Normal”, sendo essa a única opção até então disponível na versão 15 ou anterior do CAD/TQS.

Cortes

As rotinas responsáveis pela geração de cortes da estrutura com profundidade foram reestruturadas, de tal forma que o resultado final ficou bem mais preciso.

Seções quaisquer

A geração de cortes passou, também, a considerar elementos com seção catalogada.

Visualização 3D no Modelador

No Modelador Estrutural, é possível visualizar dinamicamente a estrutura cortada em 3D.

Custo

Estimativa de custos mais detalhada

O resumo de plantas e materiais foi reestruturado. Os insumos passaram a ser divididos em categorias e novas estimativas de custos estão sendo geradas, como preços diferenciados de aço por bitola, formas de lajes nervuradas reaproveitáveis ou não, vigotas treliçadas com respectiva armadura complementar e elementos de protensão, tais como cabos, bainhas e ancoragens.

Além de uma tabela global, cada projeto mantém sua tabela de insumos, e estes insumos serão preenchidos automaticamente após o primeiro processamento do resumo. Com isso, o projetista fica sabendo exatamente quais insumos foram consumidos no projeto, e pode atualizar os preços somente destes insumos.

Editor Gráfico

Novos comandos: ameba e eliminação de interferências

Interferências

Novo comando que automaticamente reposiciona todos os textos de um desenho (DWG), de maneira a evitar choques entre textos e outros textos e linhas.

Amebas

Novo comando que desenha “amebas” para indicação de revisões ou alterações.

BIM

Melhorias na exportação para o Revit® Structure

Os sistemas CAD/TQS® continuam sendo constantemente aprimorados dentro da tecnologia BIM (Building Information Modeling), de tal forma a integrar o projeto estrutural com as demais áreas da construção.

Na integração entre os sistemas CAD/TQS® e o Autodesk Revit® Structure, os seguintes itens estão disponíveis a partir da versão 16:

• Possibilidade de se gerar exportações com separação de lances de pilares, exportação de nervuras de lajes nervuradas e capitéis em lajes.
• Adaptação para os novos padrões da API do RST 2011, com modelos transacionais.
• Modificado o plug-in para instalação em ambientes 64 bits.

Resumo Estrutural

Relatório com links diretos para visualizadores e listagens

No Resumo Estrutural, foram adicionados links (comandos) que dão acesso direto e rápido a todas as listagens e visualizadores de resultados do processamento de um edifício.

Foi adicionada uma seção que dá acesso aos resultados relacionados com o dimensionamento de armaduras dos elementos estruturais e uma seção com resultados da verificação em situação de incêndio.

A seção referente ao consumo de materiais (concreto, aço e forma) e estimativa de custo foi integralmente substituída por um novo relatório mais completo e detalhado.

CAD/Alvest

Cálculo com pórtico linear, γz, resumo estrutural, detalhamento de lajes, estimativa de custos, gerenciador de critérios, entre outros

O sistema CAD/Alvest - Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto - conforme os demais sistemas da TQS tem sido freqüentemente revisado/complementado para adaptação de novas funções e facilidades de utilização. Veja, a seguir, quais foram as principais modificações desta nova versão.

Pórtico/Ação do Vento

Cálculo dos esforços solicitantes devido a cargas horizontais de vento a partir de pórtico linear. Além do cálculo pelo método simplificado, agora o CAD/Alvest também possibilita a consideração destes esforços devido a cargas horizontais através de pórtico linear. Nesta opção são considerados: inércia real de cada parede e módulo de elasticidade em cada pavimento, grauteamento, altura real de cada parede e distribuição de pressões de vento ao longo da altura.

Gama-Z

Cálculo do coeficiente de estabilidade global do edifício. Este coeficiente também pode ser utilizado para a consideração dos efeitos de segunda ordem no edifício, tais valores são estimados, através da majoração dos esforços solicitantes devido à carga de vento por este parâmetro γz.

Exportação IFC

Exportação do modelo estrutural do CAD/Alvest segundo padrão IFC2x3 (Industry Foundation Classes). Este modelo contém a descrição volumétrica da geometria da estrutura e pode ser importado por diversos softwares de BIM incluindo o RST (Revit Structure Autodesk®).

Lista de Materiais

Nova listagem de relação de materiais classificada por pavimento e pela resistência do bloco/pavimento. Portanto, para uma mesma planta “Tipo” que apresenta diferentes resistências de blocos entre seus pisos, a lista de materiais é agora organizada e separada para cada uma destas resistências.

Resumo Estrutural

Foi implementado no CAD/Alvest o relatório denominado Resumo Estrutural, que contém diversas informações relevantes do processamento de uma estrutura reunidas de forma organizada, possibilitando que uma análise global do comportamento estrutural de um edifício seja realizada de forma bastante eficaz. Informações importantes contidas neste relatório, tais como a distribuição de carga no edifício, reações de apoio obtidas na base, principais critérios de projeto adotados, cargas médias, taxas de grauteamento, taxas de argamassa, resistência do bloco por pavimento, taxas de consumo de aço, servem como excelentes subsídios para que o Engenheiro possa avaliar se existe algum dado definido incorretamente no programa. Além disso, no final do relatório, é possível também visualizar uma lista resumida de avisos e erros detectados durante o processamento.

Custos da Estrutura

O resumo de plantas e a relação de materiais foram reestruturados. Os insumos são agora divididos em categorias e estimativas de custos da estrutura podem ser geradas a partir do fornecimento de preços básicos dos insumos para cada região. São considerados os custos dos elementos:

• blocos por resistência e por tipo;
• aço, por bitola;
• graute;
• argamassa;
• concreto (lajes).

Integração com o CAD/Lajes*

Lajes lançadas em edifícios em alvenaria estrutural podem agora ser calculadas e detalhadas através do sistema CAD/Lajes, módulo de concreto armado. No CAD/Alvest as cargas das lajes que são transferidas para as paredes utilizam o processo de linhas de ruptura. No CAD/Lajes, se desejada, a análise estrutural pode ser feita pelo modelo de grelha, pois o CAD/Alvest passou a montar um modelo de grelha com restrições de apoio e elementos que simulam as paredes, e os esforços resultantes podem ser utilizados pelo Editor de Esforços e Armaduras de Lajes do CAD/Lajes.

Adição Automática de Cargas*

Transferência automática dos carregamentos das paredes que apóiam sobre laje no piso inferior.

(*) Disponível na v15.6.

Mais melhorias

Várias modificações e melhorias já foram disponibilizadas e incorporadas na versão 15.6 e também são válidas para a versão 16 do CAD/Alvest.

Veja, a seguir, quais foram os principais recursos inseridos nesta versão:

• Opção para obter automaticamente a altura padrão da parede/número de fiadas;
• Aprimoramentos no cálculo de carregamentos de ventos (possibilidade de imposição de ventos com ângulo qualquer em planta e sua transferência para a base (em concreto armado);
• Novo critério para refinar a estimativa de volume efetivo de argamassa (possibilidade de ajustes vertical e horizontal);
• Possibilidade de definição/alteração do prefixo de Fabricante(s);
• A partir desta versão, os dados do(s) fabricante(s) do projeto tornam-se efetivamente dados do edifício, sendo salvos juntamente com os demais arquivos durante a compactação do edifício. Isto permite que um edifício seja copiado de um PC para outro sem a necessidade da cópia dos dados do fabricante;
• Aumento da quantidade máxima de detalhamento de cintas, numa parede; de 5 para 25 cintas;
• Foram implementadas melhorias na edição dos dados dos fabricantes com o aumento de 8 para 10 caracteres nos nomes dos fabricantes, dos blocos, das famílias e dos desenhos. Além disso, foi criado o comando para Importar do / Exportar para Arquivo do Projeto Global com as alterações do edifício e vice-versa.

DWG/ACAD 2011

Conversão do novo formato DWG-ACAD 2011 para DWG-TQS

O conversor de DWG-ACAD para DWG-TQS foi adaptado para converter a extensão DWG mais recente gravada pelo AutoCAD® versão 2011.

Lajes Protendidas

Projeto de lajes protendidas com o novo Modelo VI

A total compatibilidade e adequação do módulo CAD/Lajes Protendidas com o novo Modelo VI será, provavelmente, finalizada e entregue na versão 16.1. Isso possibilitará um grande avanço na modelagem da protensão em edifícios.

Análise Dinâmica

Geração de espectros de resposta

Foi adicionado um novo recurso na análise Time-history, que permite a montagem de espectros de resposta no domínio da freqüência para casos e combinações de excitações definidas pelo Engenheiro. Com isso, é possível averiguar, com mais facilidade, níveis de freqüência nas quais a amplitude da resposta se eleva.

Plotagem

Novo comando no editor de plantas e controle da impressão de linhas com espessura.

Editor de plantas

Novo comando que gera desenho de revisões a partir do Editor de Plantas, funcionando também para desenhos que não são de armaduras. O acionamento desse comando torna disponível imediatamente para inserção o desenho com as revisões dentro da planta.

Espessura de pena

Novo parâmetro “espessuras alinhadas à esquerda”, associado por tabela de penas, para concordância de diversos elementos com espessura, incluindo vigas e pilares nos modos de plotagem baseados nos drivers Windows®.

Plotagens mais legíveis

A plotagem em plotter, PDF e DWF passou a ser feita em 4 passos: poligonais preenchidas, hachuras TQS, elementos vetoriais e por último textos. Isso torna as plotagens mais legíveis.

PREO

Visualizador de solicitações e viga não-detalhável.

Visualizador de solicitações em vigas

Adicionado novo visualizador de solicitações em vigas pré-moldadas.

Viga não-detalhável

O dimensionamento, detalhamento e desenho de vigas pré-moldadas passou a levar em consideração o atributo “Não-detalhável” presente nos dados de vigas do Modelador Estrutural.

Cálices (*)

Dimensionamento, detalhamento e desenho de cálices em fundações pré-moldadas.

Consolos (*)

Tratamento de consolos como objetos independentes, o que facilita a criação e edição no Modelador Estrutural.

Definição de consolos em vigas.Editor rápido de armaduras de consolos.

Vigas (*)

Melhorado o tempo de processamento em cerca de 70%.

Consideração, de forma aproximada, das perdas imediatas de protensão.

No desenho de vigas, foram inseridos: tabela de ferros da armadura passiva, tabela de quantitativos, desenho do detalhe de alças, setas nas posições de apoio para estoque e transporte.

Pilares (*)

Desenho de armação lado a lado com o desenho formas, com as escalas compatibilizadas.

Tabela de ferros de cada elemento pode ser gerada junto com o desenho.

Aperfeiçoada a verificação de armaduras de saque e levantamento e também da armadura mínima.

Tirantes, Escoras e Apoios Fictícios (*)

Análise com a presença de tirantes (só resiste à tração) e escoras (só resiste à compressão).

Possibilidade de criação de apoios fictícios para definição de vigas inclinadas que apóiam entre si.

(*) Disponível na v15.6.

SISEs

Novos métodos de cálculo para capacidade de carga em estacas.

O Sistema de Interação Solo-Estrutura – SISEs – da TQS apresenta algumas novidades na Versão 16.

Métodos de Cálculo de Capacidade de Carga de Estacas

Quatro novos métodos de cálculo de capacidade de carga de estacas foram implementados, sendo eles:

1. Philipponnat (1986)
Método semi-empírico correlacionado com dados obtidos no ensaio de penetração estática, CPT, para cálculo das parcelas do atrito lateral e de ponta.

2. Pedro Paulo Velloso (1981)
Método semi-empírico correlacionado com dados obtidos no ensaio de penetração estática, CPT, e associados ao SPT, para cálculo das parcelas do atrito lateral e de ponta.

3. Alonso (1996)
Este método é baseado em medidas de ensaios de SPT-T (sondagem à percussão com medida de torque) para cálculo das parcelas do atrito lateral e de ponta.

4. David Cabral (1986)
Método semi-empírico para cálculo das parcelas do atrito lateral e de ponta mais empregado em estacas do tipo raiz. Ele considera a pressão de injeção da nata de cimento e o SPT para obter as cargas laterais e de ponta.

Modelo não-uniforme de distribuição da pressão de contato entre sapata e o solo

Sabe-se que as distribuições de tensões de contato entre fundações superficiais e o solo não são constantes para fundações diretas. Em função da rigidez da sapata e sua dimensão, as distribuições das tensões assumem distintos diagramas. Desta forma, no SISEs foi desenvolvido um modelo procurando simular essa distribuição não-uniforme seguindo as recomendações da literatura, conforme esquematizado na figura abaixo.

Pressão de contato para sapata flexível – Adaptação de Borowicka (1936, 1938)

Recalque de estacas com Efeito de Grupo Geral

Implantado no SISEs um modelo mais realista para cálculo de recalques na ponta das estacas pelo método de Aoki & Lopes, levando em consideração a influência de todas as estacas do projeto. Ou seja, as forças atuantes ao longo de uma determinada estaca provocam recalques em todas as pontas das estacas de todos os blocos da fundação.

Assim, para um projeto que contem um total de “N” blocos, sendo que cada bloco contém “N” estacas, a base da estaca i deve recalcar devido às cargas aplicadas ao longo do fuste e da ponta devido a todas as estacas do projeto, conforme modelo de VESIC (1975), descrito como:

Com: - parcela de recalque na base da estaca i devido à ação de forças de fuste da estaca j do bloco k; - parcela de recalque na base da estaca i devido à ação de forças da base da estaca j do bloco k; - recalque total da base da estaca i.

Outros

Controle de plotagem na janela de níveis, cálculo de tensões em serviço, etc.

Na calculadora à flexão composta oblíqua, foi adicionado o cálculo da tensão em serviço nas armaduras presentes numa seção qualquer submetida à flexão composta oblíqua.

Novo layout da janela de edição de níveis, agora com controles de Plotagem.

Impressão do comprimento e peso aproximado de todos os elementos com seção não-padrão na listagem de processamento de formas.

Interpretado fck diferenciado por pavimento no carimbo, para vigas e lajes.