Como modelar, Analisar & Projetar uma estrutura de concreto

Aprenda a modelar, analisar e projetar paredes e lajes de uma estrutura de concreto usando Structural 3D. Veremos como criar nós, membros, cargas, tipos de apoios, combinações de carga, e muitos mais.
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Introdução

No próximo tutorial, exploraremos como criar uma estrutura de concreto usando Análise Estrutural SkyCiv, começando pela modelagem, análise, e projeto de uma estrutura.

Iremos passo a passo mostrando como criar nós, membros, pratos, seções, materiais, tipos de apoios, cargas, Veja como devem ser nossas atribuições.

Model a concrete structure, walls and slabs

Você precisa abrir o Structural 3D no painel do SkyCiv e criar um novo projeto, neste tutorial, estaremos trabalhando em medidores, então você pode modificar as unidades indo para definições > sistema de unidades e selecionando métrica

criação de membro

Existem diferentes maneiras de criar membros, usando o formulário, e folha de dados, mas neste exemplo, estaremos usando a ferramenta caneta para a criação do membro, você pode ativar a ferramenta caneta indo para a direita painel > caneta > ferramenta caneta.

Model a concrete structure, member creation

Depois de selecionar a ferramenta caneta, podemos começar a criar todos os membros da estrutura, criaremos um membro da coluna de 5m, e vigas de 8m e 10,5m, em seguida, conecte todos os membros conforme mostrado na imagem a seguir:

Model a concrete structure, member creation

O próximo passo será replicar esses membros, podemos selecionar a estrutura usando Selecione os membros que você deseja repetir + A e depois bater Selecione os membros que você deseja repetir + C, selecione o ID do nó:2, e acertar Selecione os membros que você deseja repetir + V vamos repetir este processo 2 vezes. O resultado deve ficar assim:

Model a concrete structure

Para evitar a criação de mais nós e membros, vamos duplicar o quadro que criamos nas etapas anteriores do isso será mais comumente usado em conjuntura com cargas de vento. Para conseguir isso, precisamos selecionar toda a estrutura fazendo clique direito na tela > Selecionar tudo ou bater Selecione os membros que você deseja repetir + A no seu teclado. Depois de selecionar todo o quadro, podemos ir para Editar > Operações > Suprimindo e mudando sua estrutura Repita ou pressione Ctrl + D.

Um formulário aparecerá na tela, usaremos as informações mostradas na imagem a seguir:

Model a concrete structure

Usaremos uma repetição com um ângulo de 90 graus. O resultado deve ficar como mostrado na imagem a seguir:

Model a concrete structure

Podemos prosseguir e copiar todos os membros para completar nossa estrutura.

Model a concrete structure

Seções e materiais

O próximo passo será a criação de seções e materiais, neste exemplo, Análise P-delta devido aos efeitos de segunda ordem causados ​​pela carga de vento lateral Construtor de Seção módulo para criar nossas seções, para acessar o módulo Section Builder, precisamos ir para Seções > Construtor. Uma vez que o construtor de seção é aberto, podemos selecionar seções de Shape Templates, nesse caso, vamos selecionar Modelos de Forma> Retangular e vamos definir uma seção de 600×600 para nossas colunas. Podemos modificar o material para Concreto no Painel direito.

Model a concrete structure, sections and materials

Depois de selecionar nossa seção, podemos clicar em hip-delete-não usado. Por padrão, quando temos membros sem seções definidas, a nova seção será atribuída a eles. Se abrirmos o renderizador 3D veremos o seguinte resultado.

Model a concrete structure, sections and materials

Contudo, queremos usar seções diferentes para nossas vigas neste caso, vamos repetir o mesmo processo criando um 500×700 seção de concreto em Construtor de Seção. Quando terminamos a criação, precisamos selecionar todos os feixes, o próximo passo será modificar a seção dessas barras para a criada para nossas vigas e clicar em Aplicar.

Model a concrete structure, sections and materials

O resultado de nossas seções deve ficar assim:

Model a concrete structure, sections and materials

Paredes e Lajes

Quando podemos criar placas em 3D Estrutural para criar nossas paredes e lajes, podemos usar o botão chamado Pratos para criá-los, no entanto, nesse caso, só temos que selecionar 4 nós, Deflexão de viga simplesmente apoiada Outro exemplo de deflexão é a deflexão de uma viga simplesmente apoiada clique direito > Adicionar placa.

Para este exemplo, simularemos um elevador para criar nossas paredes e criaremos lajes em nossos três andares.

Model a concrete structure, walls and slabs

Depois de terminarmos o processo, podemos selecionar nossas placas e modificar sua espessura e materiais, neste exemplo, O artigo a seguir compreende os seguintes 15 mm para nossas paredes e 10 mm para as lajes. Depois de criarmos todos os nossos pratos, o resultado deve ficar assim:

Model a concrete structure, walls and slabs

Nós também podemos, criar buracos em nossas lajes, nesse caso, dê uma olhada em alguns trechos deste relatório de conexões selecione um prato > clique com o botão direito> Furo da placa > insira os nós que queremos usar em nosso buraco e enviar. Podemos fazer o mesmo processo para todas as nossas lajes para criar o buraco do elevador.

Model a concrete structure, walls and slabs

Para criar nossas placas de malha, dê uma olhada em alguns trechos deste relatório de conexões selecione todos os nossos pratos > clique direito > placa de malha, então podemos usar as seguintes informações no formulário, finalmente podemos clicar em Malha.

Model a concrete structure, walls and slabs
Model a concrete structure, walls and slabs

Atribuição de Cargas

Aplicaremos algumas cargas de área em nossa estrutura, usaremos cargas vivas em todos os andares e peso próprio em nossos membros. Para aplicar cargas vivas, você pode ir para Cargas de área e coloque os seguintes dados (Coloque o 4 nós onde você deseja aplicar sua carga de área):

Model a concrete structure, loads assignment

Repetiremos o mesmo processo com os restantes pisos. O resultado final deve ficar assim:

Model a concrete structure, loads assignment

Ativaremos o peso próprio de nossos membros para que, ao resolvermos nossa estrutura, a carga dos elementos seja considerada, para fazer isso, basta clicar em Peso Próprio > Clique em Ativar > Aplicar. Precisamos verificar se o valor em nosso eixo vertical é igual a -1.

Model a concrete structure, loads assignment

Atribuição de suporte

Para adicionar suportes à nossa estrutura, temos que selecionar todos os nós do solo, então vá para múltiplos apoios > Duplo click no campo ID do nó (Se você tiver seus nós selecionados) > Selecione suporte de pino 3D > Aplicar. Depois de criar todos os seus suportes, eles devem aparecer no seu modelo.

Model a concrete structure, support assignment

Carregar combinações

Podemos definir e conhecer nossas combinações de carga, precisamos clicar em Carregar Combos > Veja como devem ser nossas atribuições, e uma janela contendo os códigos de design do banco de dados deve aparecer, vamos usar o ACI318-2011 código para este exemplo e vamos clicar em Veja como devem ser nossas atribuições.

Quando as combinações de carga aparecem, precisamos garantir que os nomes que usamos para definir nossas cargas de área e peso próprio correspondam às cargas do código. Quando você tiver suas cargas definidas, você pode clicar em Importar e todas as combinações de carga devem aparecer na folha de dados.

Model a concrete structure, load combinations

Resolvendo o modelo

Depois que terminamos a modelagem da estrutura, podemos prosseguir para resolver nossa estrutura, podemos fazer isso clicando em Resolver > Linear Static, e nos levará a uma nova janela onde poderemos ver todos os resultados dos membros.

Model a concrete structure, load combinations

Também podemos conferir os resultados de nossas lajes e paredes clicando no botão Pratos seção:

Model a concrete structure, load combinations

Também podemos criar relatórios a partir da análise, podemos clicar em Relatório, personalize o relatório conforme necessário, especifique quais combinações de carga incluir, etc. podemos clicar em Criar relatório quando terminarmos a configuração.

Model a concrete structure, load combinations

Design de membros

Agora podemos executar as verificações de design de nossa estrutura, podemos clicar em Verificação de projeto > Iniciar novo código > Projeto de Membro RC > Selecione ACI 318-19 > Começar. Uma vez, está tudo correto, você pode modificar os parâmetros do membro, Layouts de reforço, etc. Neste exemplo, vamos usar o opção de otimização, que otimizará nossos projetos em nossas colunas e vigas.

Model a concrete structure, member design

Podemos verificar o relatório de cada uma de nossas seções para ver todos os cálculos feitos nas verificações de design.

Model a concrete structure, member design

Projeto de lajes

Agora podemos executar as verificações de projeto de nossas lajes, podemos clicar em Verificação de projeto > Iniciar novo código > Projeto de Placa RC > Selecione ACI 318-19 > Começar. Uma vez, está tudo correto, você pode modificar os parâmetros da laje, materiais/fatores, etc. Precisamos definir Força e Facilidade de manutenção combinações para fazer os cálculos. Neste exemplo, vamos definir uma parte da nossa laje para mostrar o processo de design.

Model a concrete structure, slabs design

Agora que temos nossa laje selecionada, vamos usar o Atribuir dados de reforço com base no resultado da otimização Selecione os membros que você deseja repetir, para atribuir reforço à nossa placa, podemos ver todos os resultados para qualquer direção, e o programa nos dirá quanta armadura precisamos para projetar nossa laje. Depois de definirmos a armadura em qualquer direção, poderemos ver as verificações depois de clicar em EXECUTAR verificação.

Model a concrete structure, slabs design

Perguntas Frequentes

1. Posso modificar os layouts do vergalhão no meu projeto?

Sim, você pode modificar seus layouts de vergalhão em Projeto de membro RC e em Projeto de placa RC.

2. Posso usar um diafragma no meu modelo?

Sim, você pode consultar o seguinte link para usar diafragmas.

3. Posso projetar paredes em design de placa RC?

No momento, temos a opção de projeto de lajes apenas.