apostila strap

SAE SISTEMAS DE ANLISE ESTRUTURAL

Rua Maranho, 584 - cj. 33/34 Higienpolis - So Paulo - SP - BRASIL - CEP 01240-000 Fone: (11) 3661-3751 - FoneFax.: (11) 3667-2540 www.sae.eng.br

APOSTILA

STRAP METAL BSICO



ndice:

1 Trelia Plana...........................................................................................................................pg 01 2 Prtico Plano...........................................................................................................................pg 21 3 Prtico Espacial.......................................................................................................................pg 36 4 Carga Mvel............................................................................................................................pg 51 5 Exerccio - Prtico Plano N1................................................................................................pg 65 6 Exerccio - Prtico Plano N2................................................................................................pg 66 7 Exerccio - Prtico Espacial N2............................................................................................pg 68



1

Trelia Plana Defina a geometria da trelia plana mostrada na figura abaixo usando o preprocessador geomtrico (Assistente de modelagem).

Carregamentos: 1) Peso Prprio 2) Sobrecarga: 200kgf/m aplicado nos ns do banzo superior 3) Vento: 500kgf/m aplicado nos ns do banzo superior

Menu Preliminar: Configure o menu como a seguir:

Selecione as unidades padro

Mude o tipo de modelo para Prtico plano

Depois de configurado todo o menu, selecione o Assistente



2

Assistente de Modelagem

- Clique o boto . - Defina os parmetros da trelia:

Defina o comprimento dos painis internos. (As dimenses dos painis externos sero revisadas mais tarde) Clique no boto OK

O seguinte menu ser mostrado:

Clique o cone

- Escolha o tipo de perfil desejado:

Selecione U#



3

Dica Todos os perfis cadastrados com o sinal # so perfis de chapa dobrada. No que o programa precise deste smbolo para identificar o tipo de perfil, mas foi a forma encontrada para que o usurio diferenciasse os perfis de chapa dobrada. - Selecione o U# desejado:

Selecione 200x50#1.9

- Escolha o material:

Selecione STEE (Ao)

Clique em OK

Dica No se preocupe em configurar a direo do eixo de maior inrcia (orientao da seo) neste momento. muito mais fcil colocar qualquer uma das opes e visualizar a orientao da seo na tela. Se a orientao estiver errada, basta editar a seo e trocar a opo aqui configurada. - Da mesma forma defina as demais sees transversais, como:

Banzo Inferior: U# 200x50#1.9 Montantes: L 3x3/16 Diagonais: L3x3/16



4

O seguinte menu ser mostrado:

Clique no boto para sair do menu pois vamos colocar as cargas manualmente e no utilizando este assistente. O programa criou o modelo de acordo com os parametros e o mostra na tela com a seguinte caixa de dilogo na parte de baixo do monitor:

- Para revisar as dimenses dos painis externos, clique o boto . - Mova o cursor at a cota do painel externo esquerdo (barra 1) que ser realada com um pequeno retngulo; clique o mouse.

Entre com a nova dimenso

e clique o boto OK

Revise Somente esta dimenso

- Repita para o painel externo direito (barra 8). - Tecle Esc para finalizar a reviso das dimenses. - Como no existem mais cotas a serem revisadas nem parmetros a serem alterados, podemos clicar

no boto para sair do Assistente e entrar no Mdulo de Geometria do STRAP.



5

Observao Por padro o STRAP considera que todas as barras so engastadas em suas extremidades. O usurio pode liberar qualquer esforo na extremidade das barras. Por exemplo:bi-articular uma barra liberar os momentos fletores em suas extremidades. Vamos considerar que os banzos da trelia so contnuos e as diagonais e montantes so articulados.

- Clique o cone ou na aba inferior do menu lateral . Dica Para selecionarmos com facilidade somente os montantes e diagonais podemos lanar mo do recurso de Limitar a seleo por propriedade. Para isso precisamos primeiro saber quais so as propriedades destas peas. Para visualizar a numerao das propriedades basta pedir a opo Nmero das propriedades existente no menu superior Visualizar.

- Clique o cone .

Deixe selecionado Liberar momento

Clique OK

Clique em Todas as barras Com esta seleo ativada, selecionaremos apenas as barras que possuem as propriedades

desejadas.



6

Configure as propriedades 3 e 4 como Sim e as demais como No.

Clique em OK.

A definio da geometria est completa. Dica Sempre verifique sua modelagem antes de comear a carregar o modelo. Entre outras verificaes, vale ressaltar:

Verificao Procedimento

Orientao das sees transversais Opo Orientao das Sees no menu Visualizar

Apoios, articulaes, propriedades, etc Diversas opes no menu Visualizar e Sadas

Unificar ns duplicados Menu lateral n, opo unificar

Quebrar barras que posuem ns intermedirios Menu lateral barra, opo quebrar

Verificar se existem barras ou elementos duplicados, com propriedade indefinida, com comprimento igual a zero, etc.

Opo Verificar barras/elementos no menu Editar

Finalizada a geometria do modelo, vamos comear a carreg-lo:

- Clique na aba para entrar no Mdulo de Carregamentos



7

Carregamentos:

Defina o peso prprio da estrutura como o carregamento 1:

- Clique o cone .

- Defina o ttulo do carregamento:

Digite o ttulo

e clique o boto OK

- Selecione o tipo de carregamento:

Selecione Barras (carga nas barras)

e clique o cone .

- Selecione o tipo de carga:

Clique o cone .

- Selecione Todas as barras.



8

Defina a carga:

Fixe Direo como FX2

Entre com o valor multiplicativo do peso prprio

Clique o boto OK

Dica Para aplicar o peso prprio nas barras o programa multiplica a densidade do material pela seo transversal e por este fator aqui definido. Caso queira majorar o peso prprio em 5% devido a ligaes (por exemplo) entre com o fator 1,05.

- Clique o boto . Defina uma sobrecarga como o carregamento 2:

- Clique o cone .


Digite o ttulo

e clique o boto OK



e clique o cone .

- Selecione o tipo de carga:



9

Clique o cone .

Clique Janela

Abra uma janela em torno de todas as barras do banzo superior.

Fixe Direo como FX2

Fixe Tipo como Global

Digite o valor da carga

Habilite a opo Aplicar como carga nodal.

Clique o boto OK

Dica Sempre que possvel aplique as cargas nos eixos Globais ( Tipo: Global ), pois muito mais fcil de conferir seu carregamento, visto que os eixos Globais esto sempre visveis no canto direito inferior da tela.

- Clique o boto .



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Defina o Vento como o carregamento 3. A forma mais rpida de aplicar o Vento copiar a sobrecarga e editar a carga aplicada.

- Clique o boto .

Selecione Sobrecarga

Clique o boto Copiar

Altere o ttulo do carregamento

e clique o boto OK



e clique o cone . Selecione qualquer barra do banzo superior (qualquer barra que esteja carregada).



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Altere o Tipo para Lobal

Altere o valor da carga

Clique o boto OK

Clique o boto Editar a carga em todas as barras realadas.

- Clique o boto . Dica Sempre verifique seus carregamentos antes de calcular o modelo. muito importante ver o somatrio das cargas, observando o eixo de aplicao, o sinal e valor da resultante de cada carregamento. Para isso veja a opo Somatrio e comandos de carga existente no menu Sadas.

- Clique o cone . O programa pergunta se o usurio deseja ou no salvar a matriz de rigidez.

Dica Geralmente no necessrio salvar a matriz de rigidez, at porque um arquivo muito grande, que consome muito espao no HD. Alm disso, para a maioria dos modelos o clculo extremamente rpido, no necessitando salvar esta matriz. S aconselhvel salvar a matriz em modelos grandes (que demorem para calcular) quando o usurio quiser fazer testes de cargas, ou anlise dinmica ou ainda processar no Mdulo de Pontes. Mas se a geometria for alterada em qualquer mnimo detalhe o programa automaticamente apagar a matriz de rigidez e ter que cri-la novamente.

O programa calcula o modelo e abre automaticamente o Mdulo de Resultados, onde possvel visualizar esforos, deformaes, reaes, etc. O como esta uma anlise linear, onde a sobreposio dos efeitos vlida, podemos calcular os carregamentos separadamente e depois combin-los. Definir as combinaes ser a primeira ao no Mdulo de Resultados.

- Selecione Combinaes na barra de menu e Definir/Revisar.



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Definir/Revisar combinaes

- digite os fatores para cada caso de carregamento (o programa criar o ttulo da combinao automaticamente, caso queira renomear, clique no ttulo da combinao e digite o novo nome). - Note que cada linha corresponde a uma combinao, enquanto as colunas correspondem aos carregamentos. Dica Para utilizar a norma AISC-LRFD ( Estados Limites ) no dimensionamento da estrutura, deve-se majorar as cargas pelos correspondentes coeficientes de majorao. J para a norma AISC-ASD ( Tenses Admissveis ) deve-se definir o fator 1 ( sem majorar ).

Clique o boto . Neste Mdulo, podemos ver na tela ou imprimir tanto resultados grficos como tabelados.

Deixe marcada esta opo para visualizar/imprimir resultados grfico.

Deixe marcada esta opo para visualizar/imprimir resultados tabelados.

Deixe marcada esta opo para visualizar/imprimir todos os grficos de uma

barra ou uma linha de barras.

Clique neste boto para apagar os grficos desenhados na tela e ver somente a geometria do modelo.

Clique no boto tela se desejar visualizar o resultado na tela e impr. Se desejar imprimir os resultados.

Observao Colocamos abaixo telas genricas de visualizao dos resultados. As opes existentes nas janelas de configuraes dos resultados so explicadas detalhadamente no manual do programa, itens 5.4, 5.5 e 5.6.



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Resultados Grficos:

Dica

Para imprimir um desenho, primeiro visualize-o como quiser em , depois clique no boto

Com a opo selecionada. Dica Para visualizar na tela somente o resultado mximo, configure a % do resultado mximo como 99,999%. Para visualizar todos os resultados, configure 0%, j para no visualizar nenhum valor (s o formato do grfico) configure 100%.



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Resultados Tabelados:

Dica Para exportar qualquer tabela do STRAP para o Word ou Excel pode-se visualizar a tabela desejada e clicar no menu superior Copiar (na tabela). Depois abra o Word, Excel ou outro software e cole [Ctrl+V].

Resultados Detalhados:



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Neste ponto podemos ir para o Mdulo de Metlica (verificar e/ou dimensionar a estrutura metlica) ou para o Mdulo de Concreto (dimensionar vigas e pilares de concreto armado). Como este exemplo uma estrutura metlica, iremos para o Mdulo de Metlica.

Clique na aba . Mdulo de Metlica:

Quando entramos no Mdulo de Metlica pela primeira vez em cada modelo, o STRAP pergunta qual a tabela de perfis foi utilizada na geometria. Para um correto dimensionamento, a geometria toda do modelo deve ter sido definida somente com uma tabela. Neste modelo utilizamos a tabela brasileira.

Escolha a tabela Brasileira e clique em OK.

Dica Sempre use a tabela Brasileira de perfis, pois esta tabela pode ser editada pelo usurio, incluindo, excluindo ou editando perfis existentes. Cuidado Quando informamos para o programa qual foi a tabela utilizada no modelo, ele faz uma cpia da tabela para o Mdulo de Metlica do modelo. Se, aps ter entrado no Mdulo de Metlica, o usurio editar a tabela de perfis, ele ter obrigatoriamente que substituir esta tabela aqui no Ps-processador, caso contrrio o programa no vai reconhecer o perfil novo inserido na tabela, podendo at mesmo travar o modelo. Para isso, basta clicar no boto Sees e pedir a opo Substituir a tabela de perfis. Padres de Dimensionamento:

Clique no cone e configure todos os valores que o programa vai utilizar no dimensionamento. Os valores que o programa coloca inicialmente so sempre iguais para todos os modelos, ou seja, o usurio deve especificar todos os valores a serem utilizados. Dica Percorra todas as abas desta janela e configure os valores que o programa vai utilizar na verificao e dimensionamento.



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Observao Todas as opes acima esto explicadas com detalhes no item 7.4 do Manual do STRAP. A princpio o programa considera que o comprimento de flambagem o prprio comprimento das barras (kx e ky iguais a 1). Vamos adotar que existem teras chegando em todos os ns do banzo superior, ou seja, tanto a flambagem no plano da trelia quanto fora do plano se dar com o prprio comprimento da barra (entre os ns de incidncia). Neste caso podemos adotar tanto Kx quanto Ky iguais a 1, que j o padro do programa. Para o banzo inferior vamos adotar que existe um travamento chegando no n do meio da trelia, ou seja, a flambagem fora do plano da trelia se dar com um comprimento de 12.3 m, ou seja, devemos fazer uma regra de 3 para saber qual o kx que adotaremos: - Barras de extremidade: kx = 12.3 / 3.3 = 3.73 - Barras internas: kx = 12.3 / 3.0 = 4.1 Agora vamos especificar estes coeficientes.

- Clique o cone .

- Clique a aba e configure a janela.



17

Escolha Definir o valor de Kx diretamente e configure Kx=3.73.

Clique o boto OK.

Clique Individual

Selecione as duas barras de extremidade do banzo inferior ( barras 1 e 8 ). Repita o processo para as barras internas do banzo inferior, mas configurando Kx = 4.1. Dica Para verificar se os coeficientes de flambagem esto corretos, pea para visualiza-los pela opo Visualizar > Parmetros de dimensionamento > Kx existente no menu superior ou pelo atalho existente na barra de ferramentas.

- Clique o cone . O programa pergunta se deseja computar todas as barras ou somente as barras visualizadas na tela. Neste modelo pode-se usar qualquer uma das opes, pois estamos visualizando todas as barras na tela.



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Escolha Para todas as barras e clique OK

Computar significa verificar ou dimensionar as barras, onde: - Verificar significa que o programa no vai alterar a seo da barra. O programa faz as verificaes de norma (momento fletor, cortante, flambagem lateral com toro, etc.) e mostra as taxas de trabalho para cada resultado, dizendo se a seo est ou no de acordo com os requisitos de norma. - Dimensionar significa que o programa vai escolher, dentro de uma lista de perfis qual o mais leve que atende as verificaes da norma. Por padro o programa verifica os perfis que vieram da geometria e mostra um resultado sumrio da verificao feita.

Ao final da verificao o programa exibe a tabela trazendo informaes da verificao de cada barra. Note que quando o programa coloca o resultado em vermelho significa que esta determinada verificao no est de acordo com os requisitos de norma. Este resultado tabelado pode ser visualizado graficamente. - Feche esta tabela. - Selecione a opo Resultados > Exibir capacidades de trabalho ou clique no atalho .



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Habilite as opo Cores pela capacidade e Exibir % da capacidade.

Desabilite a opo No considerar a verificao de esbeltez.

Clique o boto OK.

O programa exibe as estrutura sendo que as cores das barras respeitam a legenda de cores mostrada na janela acima. Tambm so mostradas as taxas de trabalho em forma de porcentagem. A partir daqui podemos seguir por 2 caminhos: Ou vamos impondo perfis paras as barras e pedindo para o programa simplesmente verificar as sees impostas ou deixamos a parte de dimensionamento para o programa. Neste caso temos que orientar o dimensionamento configurando quais os possveis perfis a serem utilizados.

- Clique o cone .

Habilite as opo Dimensionar por um tipo de seo e escolha o tipo U#.

Clique o boto OK.

Selecione os banzos superior e inferior limitando a seleo por propriedade. Repita este mesmo procedimento colocando o tipo de seo L para as diagonais e montantes.

- Clique o cone .



20

IMPORTANTE

As alteraes feitas no Mdulo de Metlica s tem efeito se o cone for clicado, caso contrrio o programa ainda estar exibindo os resultados obtidos antes das alteraes feitas. Para visualizar as selecionadas pelo programa, escolha a opo Resultados > Exibir sees selecionadas. Para visualizar os resultados tabelados do Mdulo de Metlica, selecione as demais opes existentes no menu superior Resultados. CUIDADO Como as sees transversais das barras foram alteradas, devemos calcular o modelo novamente, pois alm de alterarmos o peso prprio da estrutura, tambm alteramos todo encaminhamento de esforos na estrutura, visto que alteramos a rigidez das barras. Aps acabarmos o dimensionamento das barras devemos lanar estes novos perfis no Mdulo de Geometria do STRAP e calcular o programa novamente, para isto: - Clique na opo Fechar e atualizar a geometria existente no menu superior Arquivo. O programa emite o seguinte aviso:

Ou seja, por segurana o programa no deixa entrar no Mdulo de Metlica sem que o modelo seja processado novamente, mas nenhuma configurao (padres, coeficientes de flambagem, etc) foi perdida. Calcule estaticamente e compute novamente o modelo at que as sees transversais convirjam.


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Prtico Plano

Exemplo de Prtico Plano

Defina as cargas de peso prprio, horizontal e vertical em diferentes casos de carregamentos e crie uma combinao 1.15*PP + 1.4*Vertical + 1.5*Horizontal.

Menu Principal

- selecione Arquivo na barra de menu. - selecione Novo modelo.

- digite o ttulo do modelo:

Digite aqui o ttulo

e clique o boto OK

Menu preliminar:

Configure o menu como o de baixo:




Escolha o tipo de modelo Prtico Plano

Depois de configurar todo o menu, clique Continuar para ir geometria

Ns: Defina os ns com dois comandos Linha equid.

- Clique o cone .

- Clique o cone. .

- Defina linha 1 5:

Mova a cruz usando o mouse para X1=0, X2=0, ou digite os valores diretamente nas caixas de texto e clique em OK

Mova a cruz para X1=0, X2=15.0 (ou dX2=15.0), ou digite os valores diretamente nas caixas de texto e clique em OK

Especifique 5 segmentos

Clique o boto OK

Os ns de 1 6 esto criados.

- Repita o procedimento para os ns de 7 12, com o incio da linha em X1=5.0 e X2=0.



- Clique o cone .

Os ns tambm podem ser definidos com o comando Grelha, onde a linha de base contm somente um segmento.

Restries

- Clique o cone .

- Clique o cone . - Selecione os dois ns de baixo:

Clique em Individual

Mova o cursor para as proximidades do n 1 e clique o mouse. Mova o cursor para as proximidades do

n 7 e clique o mouse: clique o boto ou clique novamente no ltimo n selecionado para finalizar a seleo.

- Clique o cone .

Barras: Defina todas as barras com o comando grelha.

- Clique o cone .

- Clique o cone . - Selecione o n 1 como o incio da linha de base:

Mova a cruz para as proximidades do n 1, ento N = 1 aparecer na caixa de texto. Clique o mouse.

- Selecione o n 7 como o final da linha de base. - Selecione o n 12 como o final da linha de altura.

O programa desenha uma grelha completa, incluindo a barra entre os ns 1 e 7 ; para deletar esta barra:



- Clique o cone .


- Mova o cursor at as proximidades da barra que se quer deletar at que esta fique realada com um pequeno retngulo no centro;

- Clique o mouse. Para completar a seleo clique o mouse novamente sobre a mesma barra ou clique

no boto .

- Clique o cone .

Clique na propriedade no. 1

Clique em Definir/Revisar (Ou d um clique duplo na propriedade no.1)



Clique o cone


Selecione VS

- Selecione o VS desejado:

Selecione 300x23




Selecione STEE (Ao)

Clique em OK

Dica No se preocupe em configurar a direo do eixo de maior inrcia (orientao da seo) neste momento. muito mais fcil colocar qualquer uma das opes e visualizar a orientao da seo na tela. Se a orientao estiver errada, basta editar a seo e trocar a opo aqui configurada. - Da mesma forma defina a propriedade 2 sendo um CS 250x52.

A propriedade 1 foi automaticamente associada a todas as barras. Para associar a propriedade 2 para as barras horizontais, faa o seguinte procedimento: - Selecione a propriedade 2.

- Clique o boto .

Clique Todas as barras

Com esta seleo ativada, selecionaremos apenas as barras que so paralelas a uma pr determinada.

- Selecione uma barra vertical qualquer como a barra paralela.

Mova o cursor para as proximidades de qualquer barra vertical.

- A propriedade 2 foi associada a todas as barras selecionadas.

- Clique o boto para completar a definio das propriedades.

A definio da geometria est completa.



Dica Sempre verifique sua modelagem antes de comear a carregar o modelo. Entre outras verificaes, vale ressaltar:










Carregamentos:


- Clique o cone .


Digite o ttulo

e clique o boto OK





e clique o cone . - Selecione o tipo de carga:

Clique o cone .

- Selecione Todas as barras. - Defina a carga:

Fixe Direo como FX2


Clique o boto OK


- Clique o boto . Defina as cargas verficais como o carregamento 2:

- Clique o cone .




Digite o ttulo

e clique o boto OK




Clique o cone .

- Selecione todas as barras horizontais como foi explicado nas propriedades (pela seleo de barras paralelas a uma selecionada).



Defina a carga:

Fixe Direo como FX2

Fixe Tipo como Global


Clique o boto OK

Dica Sempre que possvel aplique as cargas nos eixos Globais ( Tipo: Global ), pois muito mais fcil de conferir seu carregamento, visto que os eixos Globais esto sempre visveis no canto direito inferior da tela.

- Clique o boto . Por ltimo defina as cargas horizontais como o carregamento 3:

- Clique o cone .


Digite o ttulo

e clique o boto OK


Selecione Nodal (carga nodal) no menu Tipo de carga

e clique o cone .




e clique o boto OK

- Selecione o n 2 como foi explicado em Restries.

- Repita este procedimento para os ns 3, 4, 5 e 6, alterando o valor da carga aplicada.

- Aps colocar todas as cargas nodais, clique o cone .

Dica Sempre verifique seus carregamentos antes de calcular o modelo. muito importante ver o somatrio das cargas, observando o eixo de aplicao, o sinal e valor da resultante de cada carregamento. Para isso veja a opo Somatrio e comandos de carga existente no menu Sadas.




- Selecione Combinaes na barra de menu e Definir/Revisar.




- digite os fatores para cada caso de carregamento (o programa criar o ttulo da combinao automaticamente, caso queira renomear, clique no ttulo da combinao e digite o novo nome). - Note que cada linha corresponde a uma combinao, enquanto as colunas correspondem aos carregamentos. Dica Para utilizar a norma AISC-LRFD ( Estados Limites ) no dimensionamento da estrutura, deve-se majorar as cargas pelos correspondentes coeficientes de majorao. J para a norma AISC-ASD ( Tenses Admissveis ) deve-se definir o fator 1 (sem majorar).








Observao Colocamos no exemplo de Trelia Plana telas genricas do Mdulo de Resultados do programa. As opes desta parte sero explicadas durante o curso e tambm esto explicadas detalhadamente no manual do programa, itens 5.4, 5.5 e 5.6.

Aps verificar os esforos, deslocamentos, reaes, etc podemos ir para o Mdulo de Metlica (verificar e/ou dimensionar a estrutura metlica) ou para o Mdulo de Concreto (dimensionar vigas e pilares de concreto armado). Como este exemplo uma estrutura metlica, iremos para o Mdulo de Metlica.

Clique na aba .



Mdulo de Metlica:







Observao Todas as opes acima esto explicadas com detalhes no item 7.4 do Manual do STRAP. A princpio o programa considera que o comprimento de flambagem o prprio comprimento das barras (kx e ky iguais a 1). Se adotarmos isto, podemos mandar o programa Computar.

Clique o cone . O programa pergunta se deseja computar todas as barras ou somente as barras visualizadas na tela. Neste modelo pode-se usar qualquer uma das opes, pois estamos visualizando todas as barras na tela.


Computar significa verificar ou dimensionar as barras, onde: - Verificar significa que o programa no vai alterar a seo da barra. O programa faz as verificaes de norma (momento fletor, cortante, flambagem lateral com toro, etc.) e mostra as taxas de trabalho para cada resultado, dizendo se a seo est ou no de acordo com os requisitos de norma. - Dimensionar significa que o programa vai escolher, dentro de uma lista de perfis qual o mais leve que atende as verificaes da norma. Por padro o programa verifica os perfis que vieram da geometria e mostra um resultado sumrio da verificao feita.



A partir daqui podemos alterar os perfis e pedir para o programa verificar estas novas sees transversais ou deixar o prprio programa dimensionar (otimizar) a estrutura. A seqncia de comandos semelhante mostrada no exemplo de Trelia Plana, a partir da pgina 18.



Prtico Espacial

Exemplo de Prtico Espacial

Pilares: CS 250x52 Vigas principais ( 8 metros ): W 410x38.8 Vigas secundrias: W 250x17.9 configuradas como vigas mistas, com as seguintes dimenses:

Carregamentos: 1) Peso Prprio 2) Laje: 200 kgf/m2 aplicado nas vigas mistas 3) Sobrecarga: 300kgf/m2 aplicado nas vigas mistas 4) Vento: 100kgf/m2 aplicado na fachada longitudinal (20 metros)



Menu Principal

Vamos comear esta modelagem a partir do modelo Prtico Plano j criado. Para isto devemos primeiramente fazer uma cpia deste modelo: - deixe realado o modelo Prtico Plano. - selecione Arquivo na barra de menu. - selecione Fazer uma cpia do modelo.


Edite o ttulo do modelo

Deixe habilitada somente a opo Geometria

Clique o boto Copiar

Para entrar no modelo d um drplo clique em Prtico Espacial ou deixe este modelo realado e clique na

aba . Geometria: Primeiramente temos que transformar este modelo plano em um modelo espacial. Para isto: - selecione Editar na barra de menu. - selecione Nome/Unid./Tipo de modelo.

Deixe habilitada a opo Prtico Espacial

Clique o boto OK

Vamos copiar este prtico para frente em 8 metros: - Clique a aba .

- Clique o cone .



- Selecione Todos os Ns. O programa pede um n de referncia. A localizao da cpia ser dada pela nova localizao deste n de referncia: Dica Sempre que possvel selecione o n que est na coordenada 0;0;0, pois mais fcil de dar sua nova localizao no espao. - Clique no n 1 (n inferior esquerdo)

- Selecione a opo . - Digite as seguintes coordenadas: X1=0 X2=0 X3=8

Habilite a opo Copiar apoios

Habilite a opo Conectar cpias com barras de propriedade n 3 e clique o boto OK.

Para vermos o modelo espacialmente, clique no atalho existente na barra de ferramentas.

Clique a opo Isomtrica 1 e clique o boto Fechar.



Como podemos notar, a opo de Conectar cpias com barras de propriedade n 3 conectou todos os ns do prtico original com a sua repectiva cpia, inclusive os ns da base. Devenos deletar estas barras da base.

- Clique a aba .

- Clique o cone . - Selecione as barras da base (barras 32 e 33). Para criar as barras secundrias precisamos primeiro criar seus ns de incidncia. Uma forma rpida cri-los pela opo de linha equidistante j utilizada no modelo Prtico Plano. Antes de comear a cri-los vamos habilitar a visualizao da marca dos ns para vermos o que est sendo modelado. - Selecione a Remover no menu superior. - Desabilite a opo Remover marca dos ns.

- Clique a aba .

- Clique o cone . - Defina os ns de incidncia na viga inferior esquerda: Dica Com a tecla F8 captura-se a coordenada de um n existente. - Pressione a tecla F8 e selecione o n 14. - Pressione a tecla F8 e selecione o n 2.

Especifique 4 segmentos

Clique o boto OK

Copie estes ns para a viga ao lado j criando as vigas secundrias: - Clique a aba .

- Clique o cone .

- Clique a opo e selecione os 3 ns desejados. O programa pede um n de referncia. A localizao da cpia ser dada pela nova localizao deste n de referncia: - Clique no n 13 (n inferior esquerdo)



- Selecione a opo . - Clique no n 19.

Habilite a opo Conectar cpias com barras de propriedade n 4 e clique o boto OK.

Antes de copiar estas barras para os demais pavimentos podemos articul-las, pois as articulaes tambm sero copiadas, nos poupando trabalho.

- Clique a aba .

- Clique o cone .

Habilite as opes Liberar M2 e Liberar M3

Clique o boto OK.



Clique Todas as barras Com esta seleo ativada, selecionaremos apenas as barras que possuem as propriedades que

desejamos articular.

Configure como Sim apenas as propriedades 1, 3 e 4.

Clique o boto OK.

Seu modelo deve estar com a seguinte aparencia:



Agora copie as vigas para os demais pavimentos: - Clique a aba .

- Clique o cone .

- Clique a opo e selecione os 6 ns de incidncia das vigas. O programa pede um n de referncia e sua nova localizao: - Clique, por exemplo, no n 2 (no primeiro pavimento)

- Selecione a opo . - Clique no n correspondende ao 2 no segundo pavimento: n 3.

Configure Nmero de cpias: 4 e clique o

boto OK.

Antes de fazer a cpia destes prticos para o lado, faa uma conferncia do modelo. Pea para visualizar o nmero das barras. Note que as vigas principais no esto quebradas nos ns intermedirios:

Desta forma as vigas secundrias internas no esto conectadas s principais, ou seja, elas esto soltas no espao !



Para quebrar estas barras:

- Clique a aba .

- Clique o cone .

Clique o boto Todas as barras com ns intermedirios.

Veja que agora as vigas principais esto quebradas:

Agora j podemos copiar esta parte da estrutura para formar o modelo completo: - Clique a aba .

- Clique o cone .

- Clique a opo . O programa pede um n de referncia e sua nova localizao: - Clique, por exemplo, no n 13 (n inferior esquerdo)

- Selecione a opo . - Clique no n correspondende ao 13 no prtico ao lado: n 19.



Configure Nmero de cpias: 3.

Habilite a opo Copiar apoios e clique o boto OK.

Edite as propriedades 1 a 4 para as definidas no comeo do exemplo. Lembre-se que as propriedades 1 e 4 so vigas mistas. Para configur-las como tal basta defin-las e quando chegar na janela abaixo:

Clique o boto Seo Mista.

Aps editar e/ou definir todas as propriedades, visualize a orientao das sees e verifique se todas esto rotacionadas na direo correta. Caso alguma esteja errada, basta edit-la e quando chegar a janela mostrada acima, altere a opo da Dir. do eixo de maior inrcia. A geometria est praticamente pronta. Como no modelamos a laje, podemos colocar neste modelo os Diafragmas Rgidos. Estes diafragmas visam simular o travamento que as lajes do na estrutura quando esta for solicitada horizontalmente (cargas de vento).

- Clique na aba .

- Clique no cone .



Selecione a opo Plano X3-X1, pois as lajes esto neste plano global do modelo.

Clique o boto OK.

Selecionar os ns com a mesma coord. X2. com esta opo todos os ns que tiverem a mesma coordenadas X2 (mesmo pavimento) sero rgidos entre si, mas independentes dos demais ns.

Clique o boto OK.

Clique o boto Por Nveis



Indique o Eixo de altura: X2

Deixe realados os nveis de 3.00 at 15.00

Clique o boto OK

AVISO Nunca aplique diafragmas rgidos em ns que possuem apoios ou molas pois o programa deslocar todos os apoios e/ou molas dos ns escravos para o n mestre! Aconselhamos ler com ateno o Help deste comando antes de utiliz-lo. Finalizada a geometria do modelo, vamos comear a carreg-lo:


Carregamentos:

- Defina o peso prprio da estrutura como o carregamento 1, assim como explicado no exemplo de Prtico Plano, exceto pela janela abaixo:

Configure a Direo X2

Desabilite a opo incluir o PP da mesa colaborante.

Defina Fator=-1 e clique o boto OK

No vamos deixar o programa aplicar o peso prprio da mesa colaborante, pois esta mesa no corresponde a laje toda de cada pavimento.

- Clique o boto . - Defina o peso prprio da laje como o carregamento 2:

- Clique o cone .



- Defina o ttulo do carregamento como Laje.

- Selecione o tipo de carregamento GLOBAL:

Selecione Global

e clique o cone .

Defina Carga= -0.2 [tf/m2].

Configure Carga por rea aplicada na direo Global X2.

Aplique a carga nas Barras.

Deixe esta opo habilitada para aplicar a carga somente nas barras desejadas (vigas mistas e clique o boto OK.

- Selecione as vigas mistas (limitando a seleo por propriedades, por exemplo). - Defina o contorno da laje, clicando nos 4 ns de canto do primeiro pavimento. Repita este processo para os demais pavimentos ou copie a carga do primeiro pavimento para os demais.

- Clique o boto . - Defina os demais carregamentos utilizando esta carga Global. Dica Sempre que utilizar esta carga Global aplicada nas barras, visualize sua distribuio pela opo Visualizar > Cargas globais nas barras.



- Clique o cone . O programa calcula o modelo e abre automaticamente o Mdulo de Resultados, onde possvel visualizar esforos, deformaes, reaes, etc. - Selecione Combinaes na barra de menu e Definir/Revisar e defina todas as combinaes de

aes necessrias.



Clique na aba . Mdulo de Metlica:



Dica Sempre use a tabela Brasileira de perfis, pois esta tabela pode ser editada pelo usurio, incluindo, excluindo ou editando perfis existentes. Cuidado Quando informamos para o programa qual foi a tabela utilizada no modelo, ele faz uma cpia da tabela para o Mdulo de Metlica do modelo. Se, aps ter entrado no Mdulo de Metlica, o usurio editar a tabela de perfis, ele ter obrigatoriamente que substituir esta tabela aqui no Ps-processador, caso contrrio o programa no vai reconhecer o perfil novo inserido na tabela, podendo at mesmo travar o modelo. Para isso, basta clicar no boto Sees e pedir a opo Substituir a tabela de perfis.



Padres de Dimensionamento:


Observao Todas as opes acima esto explicadas com detalhes no item 7.4 do Manual do STRAP. A princpio o programa considera que o comprimento de flambagem o prprio comprimento das barras (distncia entre os ns de incidncia da barra). Como as vigas principais esto quebradas por ns intermedirios, o programa adota, a princpio, que o comprimento de flambagem destas barras igual a 2 metros, ou seja, ele est considerando que cada trecho compreendido entre 2 ns uma barra isolada, o que no corresponde ao modelo mais correto. Para corrigir este parmetro podemos Combinar as barras.

- Clique o cone .

- Deixe a opo habilitada e clique o boto . - Selecione Todas as barras

- Para visualizar o que o programa configurou, selecione a opo Visualizar > Travamentos e barras combinadas ou clique o atalho .



Observao






Carga Mvel - Ponte Rolante

Figura da Ponte Rolante

Carregamentos: 1) Peso Prprio 2) Carga Vertical: 14,0 t e Carga Horizontal: 1,4 t

Menu Principal

- selecione Arquivo na barra de menu. - selecione Novo modelo.


Digite aqui o ttulo

e clique o boto OK

Menu preliminar:

Configure o menu como o de baixo:




Escolha o tipo de modelo Prtico Plano

Depois de configurar todo o menu, clique Continuar para ir geometria

Ns: Definir os ns (1 e 2) da estrutura utilizando o comando de Definir Ns Individualmente

- Clique o cone .

- Clique o cone. .

- Defina o n 1:

Mova a cruz usando o mouse para X1=0, X2=0 e X3=0, ou digite os valores diretamente nas caixas de texto e clique em OK

- Defina o n 2:

Mova a cruz usando o mouse para X1=10.0, X2=0 e X3=0, ou digite os valores diretamente nas caixas de texto e clique em OK

- Clique o cone .

Restries

- Clique o cone .



- Clique o cone . - Selecione todos os ns (1 e 2):


Mova o cursor para as proximidades do n 1 e clique o mouse. Mova o cursor para as proximidades do

n 2 e clique o mouse: clique o boto ou clique novamente no ltimo n selecionado para finalizar a seleo.

- Clique o cone .

Barras: Definir a barra com o comando Definir Barra.

- Clique o cone .

- Clique o cone . - Selecione o n 1 e em sequencia o n 2:

Mova a cruz para as proximidades do n 1, ento N = 1 aparecer na caixa de texto. Clique o mouse.

Em seguida mova o cursor para o n 2.

- Clique o mouse. Para finalizar o comando clique novamente no ultimo n (n 2).

- Clique o cone .



Clique na propriedade no. 1

Clique em Definir/Revisar (Ou d um clique duplo na propriedade no.1)

Clique o cone


Selecione W

- Selecione o VS desejado:



Selecione 360x32.9


Selecione STEE (Ao)

Clique em OK

Dica No se preocupe em configurar a direo do eixo de maior inrcia (orientao da seo) neste momento. muito mais fcil colocar qualquer uma das opes e visualizar a orientao da seo na tela. Se a orientao estiver errada, basta editar a seo e trocar a opo aqui configurada.

A definio da geometria est completa. Dica Sempre verifique sua modelagem antes de comear a carregar o modelo. Entre outras verificaes, vale ressaltar:












Carregamentos:


- Clique o cone .


Digite o ttulo

e clique o boto OK






Clique o cone .

- Selecione Todas as barras. - Defina a carga:

Fixe Direo como FX2


Clique o boto OK


- Clique o boto . Defina o carregamento 2 (Carga da Ponte Rolante). Este carregamento deve ser definido como carga global, pois com esta opo possivel utilizar o comando de carga mvel:

- Clique o cone .


Digite o ttulo

e clique o boto OK




Selecione Global (carga mvel)

e clique o cone . Defina a carga:

Fixe Carga como -14

Fixe Tipo de Carga como Carga Pontual

Fixe Direo da Carga como Global X2

Selecionar Aplicar carga em: Barras

Clique o boto OK

Selecionar a localizao do posicionamento inicial da carga:

Selecione a opo Por ns

e clique com o mouse no n 1

Realizar o mesmo procedimento com o carregamento horizontal em X3 de 1,4t no mesmo

carregamento. - Definir a carga mvel pelo comando Carga Mvel



Selecione o carregamento Ponte Rolante

Definir:

Digite o N de carreg. Gerados = 20

Digite em Mover em: o DX1 = 0.50

e clique o boto OK

Veja que foram gerados 21 carregamentos (Inicial + #20)

Dica Sempre verifique seus carregamentos antes de calcular o modelo. muito importante ver o somatrio das cargas, observando o eixo de aplicao, o sinal e valor da resultante de cada carregamento. Para isso veja a opo Somatrio e comandos de carga existente no menu Sadas.






- Definir o Grupo de Carregamentos pela opo: Combinaes->Definir/Revisar Grupos:

Clicar em Definir/Revisar Grupos

Cliecar em Adicionar/Editar um grupo

Definir:

Clicar e Selecionar qualquer INDEFINIDO

Digitar o nome da Carga

Selecionar como Sim Todos os carregamentos gerados da Carga Ponte Rolante

Selecionar



- Selecione Combinaes->Definir/Revisar.


- digite os fatores para cada caso de carregamento (o programa criar o ttulo da combinao automaticamente, caso queira renomear, clique no ttulo da combinao e digite o novo nome). - Note que cada linha corresponde a uma combinao, enquanto as colunas correspondem aos carregamentos.

Dica Para utilizar a norma AISC-LRFD ( Estados Limites ) no dimensionamento da estrutura, deve-se majorar as cargas pelos correspondentes coeficientes de majorao. J para a norma AISC-ASD ( Tenses Admissveis ) deve-se definir o fator 1 (sem majorar).

Dica Para visualizar apenas o grupo de carregamentos gerado ir at a opo: Combinaes->Opes e desabilite a opo: Exibir Carregamentos inclusos em um grupo












Clique na aba .

Mdulo de Metlica:




Clique no cone e configure todos os valores que o programa vai utilizar no dimensionamento. Os valores que o programa coloca inicialmente so sempre iguais para todos os modelos, ou seja, o usurio deve especificar todos os valores a serem utilizados. Dica Percorra todas as abas desta janela e configure os valores que o programa vai utilizar na verificao e



dimensionamento.

Observao Todas as opes acima esto explicadas com detalhes no item 7.4 do Manual do STRAP. A princpio o programa considera que o comprimento de flambagem o prprio comprimento das barras (kx e ky iguais a 1). Se adotarmos isto, podemos mandar o programa Computar.



Computar significa verificar ou dimensionar as barras, onde: - Verificar significa que o programa no vai alterar a seo da barra. O programa faz as verificaes de norma (momento fletor, cortante, flambagem lateral com toro, etc.) e mostra as taxas de trabalho para cada resultado, dizendo se a seo est ou no de acordo com os requisitos de norma. - Dimensionar significa que o programa vai escolher, dentro de uma lista de perfis qual o mais leve que atende as verificaes da norma.



Por padro o programa verifica os perfis que vieram da geometria e mostra um resultado sumrio da verificao feita.



Rua Maranho, 584 - cj. 33/34 Higienpolis - So Paulo - SP - BRASIL - CEP 01240-000

Fone: (11) 3661-3751 - FoneFax.: (11) 3667-2540 www.sae.eng.br

65

Portico Plano Nivel 1 Exerccio de Avaliao do Aprendizado Defina a geometria e carregamentos do portico plano mostrada na figura abaixo utilizando o preprocessador geomtrico (Assistente de modelagem) e determine os resultados abaixo:

OBS: Realizar todas as verificaes utilizadas em aula. Carregamentos Modulo de Carregamentos do STRAP:

1) Peso Prprio (aplicado pelo programa). 2) Sobrecarga: 2,0 tf/m aplicados em todas as vigas. 3) Vento: 80kgf/m (direo +X1) aplicados em apenas um pilar de extremidade.

Combinaes Mdulo de Resultados do STRAP:

1) Peso Prprio (coef. = 1) + Sobrecarga (coef. = 1) 2) Peso Prprio (coef. = 1) + Sobrecarga (coef. = 1) + Vento (coef. = 1)

Determinar os valores Mdulo de Resultados do STRAP: MOMENTO FLETOR MXIMO COMBINAO 2 (M3) = ____________ FORA CORANTE MXIMA COMBINAO 1 (V2) = _____________ DESLOCAMENTO MXIMO DOS NS EM X2 (ENTRE COMBINAO 1 E 2) = __________ (dica: resultado tabelado)

IMPORTANTE: O modelo um exemplo didtico.




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Portico Plano - Nvel 2 - Exerccio de Avaliao do Aprendizado

Definir a geometria e carregamentos do portico espacial ilustrado na figura abaixo, e dimensionar a estrutura no mdulo de metlica.

Geometria:

Propriedades:

OBSERVAES: 1) Montantes e diagonais da trelia e do pilar so bi-articulados 2) Realizar todas as verificaes utilizadas em aula. Carregamentos:

1) Peso Prprio Barras (Automtico) 2) Sobrecarga (100 kgf/m) Aplicado em todas as barras do banzo superior) 3) Vento de Suco: 150kgf/m (Aplicado em todas as barras do banzo superior da trelia)

Combinaes:

1) Peso Prprio Barras (coef. = 1) + Sobrecarga (coef. = 1) 2) Peso Prprio Barras (coef. = 1) + Sobrecarga (coef. = 1) + Vento (coef. = 1)

Mdulo de Metlica: Barra combinada: Automtica ; fy = 40 ksi ; Dimesionar a 1/10 do vo ; Area de Trao = 92% da rea Bruta ; Norma AISC ASD.

PARA AS DEMAIS CONSIDERAES UTILIZAR O PADRO DO STRAP.




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Resultados: Fora Axial mxima devido a Combinao 1 no montante central = _____________ Reaes Verticais dos apoios da estrutura (Envoltria de Combinaes) = ________________ ___________________________________________________________________________. Perfil uniformizado mais adequado para o banzo inferior da trelia = _____________

IMPORTANTE: O modelo um exemplo didtico




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Portico Espacial Nvel 2 Exerccio de Avaliao da Aprendizagem Definir a geometria e carregamentos do portico espacial mostrado na figura, e dimensionar a estrutura no mdulo de metlica.

Fundaes/Terreo:

OBS: 1 ao 5 Pavimentos (distncia entre pisos: h = 3,0 m)

Planta dos pisos:

OBS: Realizar todas as verificaes utilizadas em aula.

NO ESQUECER DE DEFINIR DIAFRAGMAS RGIDOS P/ SIMULAR A RIGIDEZ DAS LAJES.




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Propriedades:

1) VS 225 x 19 Vigas Pergolado Ligaes Articuladas 2) VS 300 x 23 Vigas - Ligaes Engastadas 3) CS 300 x 82 Pilares - Ligaes Engastadas

Carregamentos: 1) Peso Prprio Barras (Automtico) 2) Peso Prprio Lajes (300 kgf/m2) No aplicar no pergolado 3) Sobrecarga (400 kgf/m2) Aplicado em todas as barras ) No aplicar no pergolado 4) Vento: 100kgf/m2 (direo X2 na face de 20m, distribuidos apenas nos pilares)

Combinaes:

1) Peso Prprio Barras (coef. = 1) + Peso Prprio Lajes (coef. = 1) + Sobrecarga (coef. = 1)2) Peso Prprio Barras (coef. = 1) + Peso Prprio Lajes (coef. = 1) + Sobrecarga (coef. = 1)

+ Vento (coef. = 1) Mdulo de Metlica: Barra combinada: Automtica ; fy = 38 ksi ; Dimesionar a 1/10 do vo ; Area de Trao = 85% da rea Bruta ; Norma AISC ASD.

PARA AS DEMAIS CONSIDERAES UTILIZAR O PADRO DO STRAP. Determinar os valores: REAO VERTICAL DE APOIO EM TODOS OS APOIOS COMBINAO 1:

N REAO (X3) N REAO (X3) MOMENTO FLETOR MXIMO NO 2 PAV. COMBINAO 2 (M2) = ________ FORA CORANTE MXIMO COMBINAO 1 (V3) = _________ DEFORMAO MXIMA EM X2 (ENTRE COMBINAO 1 E 2) = ________ Resultado no Mdulo de Metlica: PESO TOTAL DA ESTRUTURA (APENAS VERIFICAR DA GEOMETRIA) : ______




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DIMENSIONAR TODA ESTRUTURA POR GRUPOS -TIPO W (AO MINAS) (dica:Alterar o valor do fy do ao utilizado): NOVO PESO TOTAL DA ESTRUTURA: _______ RECALCULAR O MODELO PARA VERIFICAR SE OS NOVOS PERFIS ESTO OK: NOVO PESO TOTAL DA ESTRUTURA: _______ CONVERGE? _________

IMPORTANTE: O modelo um exemplo didtico.

CAPAndice1 - Trelia Plana2 - Prtico Plano3 - Prtico Plano4 - Carga Mvel5 - Exerccio - Prtico Plano - N16 - Exerccio - Prtico Plano - N2 7 - Exerccio - Prtico Espacial - N2

apostila strap

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