Manual Ftool, Manual de Análise Estrutural. Universidade Salvador (UNIFACS)
mario.rito.3781
mario.rito.37819 de novembro de 2013

Manual Ftool, Manual de Análise Estrutural. Universidade Salvador (UNIFACS)

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Apostila Ftool - Definitiva

PET ENGENHARIA CIVIL – UFPR

2010

FTOOL

APLICAÇÃO DE CONCEITOS DE MECÂNICA DE ESTRUTURAS

FT O O L

Temporada de Cursos PET Engenharia Civil

Programa de Educação Tutorial (PET) - Engenharia Civil UFPR

FTOOL 2.11

Grupo PET Civil 2010

Alexandre Beê Amaral

Gabriel Grando Barbosa

Hugo Begueto Netto

Jairo Melara de Camargo

Marcos Antonio Costantin Filho

Maria Angélica Castelli Martinez

Paola Dutra

Paulo Afonso Nunes

Ralph Magalhães Machado Chrestenzen

Ricardo Pieralisi

Taiane Dalmagro

Thamires da Silva Matos

Vanessa Cristina Kramer

Agradecimentos i

Programa de Educação Tutorial (PET) - Engenharia Civil UFPR

Agradecimentos

O grupo PET Engenharia Civil da Universidade Federal do Paraná agradece o Senhor

Luiz Fernando Martha pela permissão para a utilização do Manual on-line da versão 2.11 do

programa, para compor parte deste material didático.

Sumário iii

Programa de Educação Tutorial (PET) - Engenharia Civil UFPR

Sumário

Introdução ..................................................................................................................................... 1

1. Download do Programa ........................................................................................................ 3

2. Manipulação de Arquivos ...................................................................................................... 5

2.1. Menu File ............................................................................................................................ 5

2.2. Exportação de imagem através do Clipboard (Área de transferência) .............................. 6

3. Criação e Manipulação da Estrutura ..................................................................................... 7

3.1. Menu de Edição .................................................................................................................. 7

3.2. Criação de Barras e Nós ..................................................................................................... 7

3.3. Criação de Linhas de Cota .................................................................................................. 8

3.4. Modo Teclado..................................................................................................................... 8

3.5. Modo Seleção ..................................................................................................................... 8

3.6. Menu de Undo e Redo ....................................................................................................... 9

3.7. Menu Transform ................................................................................................................ 9

4. Controles de Visualização.................................................................................................... 11

4.1. Menu de Controle de Visualização ................................................................................... 11

4.2. Controle de Coordenadas ................................................................................................ 11

4.3. Menu Display .................................................................................................................... 12

5. Configurações ...................................................................................................................... 13

5.1. Menu Options................................................................................................................... 13

5.2. Formatação de Unidades e Valores Numéricos ............................................................... 13

5.3. Sistemas de Unidades ...................................................................................................... 14

6. Atributos de Nós e Barras ................................................................................................... 17

6.1. Menu de Controle dos Atributos dos Nós e Barras .......................................................... 17

6.2. Características Comuns aos Submenus ............................................................................ 17

6.3. Submenu de Parâmetros dos Materiais ........................................................................... 18

6.4. Submenu de Propriedades das Seções Transversais........................................................ 18

6.5. Submenu de Condições de Apoio .................................................................................... 20

6.6. Submenu de Propriedades de Articulação de Barras ....................................................... 21

6.7. Submenu de Restrições de Deformações de Barras ........................................................ 21

7. Atribuição de Cargas ........................................................................................................... 23

ivIntrodução

Programa de Educação Tutorial (PET) - Engenharia Civil UFPR

7.1. Menu de Controle das Cargas .......................................................................................... 23

7.2. Informações Gerais .......................................................................................................... 23

7.3. Submenu de Cargas Concentradas Nodais....................................................................... 25

7.4. Submenu de Cargas Momentos em Extremidades de Barras .......................................... 25

7.5. Submenu de Cargas Distribuídas Uniformes .................................................................... 26

8. Resultados ........................................................................................................................... 29

8.1. Menu de Resultados ......................................................................................................... 29

8.2. Modos de Resultados ....................................................................................................... 29

8.3. Convenção de Sinais para Esforços Internos .................................................................... 30

8.4. Escala dos Diagramas e Linhas de Influência ................................................................... 32

8.5. Resultados Pontuais ......................................................................................................... 33

9. Passo a Passo ....................................................................................................................... 35

10. Exemplos de Aplicações .................................................................................................. 37

Referências Bibliográficas ........................................................................................................... 45

Introdução 1

Programa de Educação Tutorial (PET) - Engenharia Civil UFPR

Introdução

O FTOOL é um programa que se destina ao ensino do comportamento estrutural de

pórticos planos, ocupando um espaço pouco explorado por programas educativos, que se

preocupam mais com o ensino das técnicas numéricas de análise, ou por versões educacionais

de programas comerciais, mais preocupados em introduzir os estudantes às suas interfaces.

Seu objetivo básico é motivar o aluno para aprender o comportamento estrutural. A

experiência de ensino nesta área tem mostrado que o processo de aprendizado dos métodos

de análise estrutural não é eficiente sem o conhecimento sobre o comportamento estrutural. É

muito difícil motivar o aluno padrão a aprender a teoria dos métodos de análise sem entender

como o modelo sendo analisado se comporta na prática. O processo de aprendizado dos

métodos de análise melhoraria bastante se o estudante pudesse aprender sobre o

comportamento estrutural simultaneamente.

Do seu objetivo básico decorre a necessidade do FTOOL ser uma ferramenta simples,

unindo em uma única interface recursos para uma eficiente criação e manipulação do modelo

(pré-processamento) aliados a uma análise da estrutura rápida e transparente e a uma

visualização de resultados rápida e efetiva (pós-processamento).

Os usuários da versão educacional do programa estão livres de qualquer compromisso

para usá-lo. Entretanto, nem o autor, nem a PUC-Rio, nem o Tecgraf/PUC-Rio, nem qualquer

outra Instituição relacionada são responsáveis pelo uso ou mau uso do programa e de seus

resultados. Os acima mencionados não têm nenhum dever legal ou responsabilidade para com

qualquer pessoa ou companhia pelos danos causados direta ou indiretamente resultantes do

uso de alguma informação ou do uso do programa aqui disponibilizado. O usuário é

responsável por toda ou qualquer conclusão feita com o uso do programa. Não existe nenhum

compromisso de bom funcionamento ou qualquer garantia.

1.Download do Programa 3

Programa de Educação Tutorial (PET) - Engenharia Civil UFPR

1. Download do Programa

O programa FTOOL Versão Educacional 2.11 está disponível para download no site

<http://www.tecfraf.puc-rio.br/ftool> em versões para Windows e Linux. Também é

disponibilizado pelo site um manual para utilização do software.

Programa de Educação Tutorial

2. Manipulação de Arquivos

2.1. Menu File

A manipulação de arquivos no FTOOL se dá através do menu suspenso

O Menu File contém opções para informações sobre o programa (

mostrar a convenção de sinais de esforços internos e definir o padrão para traçado de

diagramas (Sign Convention)

Processamento –, para criar um novo modelo (

gravado em um arquivo armazenado em disco (Open), para gravar o modelo corrente em um

arquivo em disco com o mesmo nome (

importar propriedades de outro arquivo do FTOOL (

imagem da tela (Export Screen

arquivos com formatos específicos, para verificar o número total de barras e nós existentes no

modelo (Totals), para determinar o limite da janela de t

saída do programa (Exit).

A importação de propriedades (

corrente todos os parâmetros globais (sistema de unidades, parâmetros de visualização, etc.) e

todos os atributos (tabelas de propriedades de materiais e de seções transversais, tabelas de

cargas, etc.) existentes em outro

o programa pede para o usuário indicar o arquivo para importação. Tabelas de atribut

cargas também podem ser importadas em separado (veja seções Atributos de Nós e Barras e

Atribuição de Cargas).

2. Manipulação de Arquivos

(PET) - Engenharia Civil UFPR

Figura 1

About

– veja detalhamento da convenção de sinais na seção sobre Pós

New), para carregar na memória o modelo

Save) ou com um nome diferente (

Import Properties), pa

) para a área de transferência do Windows (Clipboard) ou para

rabalho (Limits) e, por fim, para de

Import Properties) do menu File incorpora ao modelo

arquivo criado pelo FTOOL. Quando esta opção é selecionada,

5

File.

Ftool), para

-

Save as), para

ra exportar a

os e

6 Ftool 2.11

Programa de Educação Tutorial

Os comandos mais utilizados do menu File foram agrupados no conjunto de botões da

régua de controle no topo da tela do FTOOL que estão mostr

2.2. Exportação de imagem através do Clipboard (Área de transferência)

Para obter os melhores resultados, siga os seguintes passos:

• Escolha a opção Export Screen/Clipboard ainda tecle Ctrl+C ("clicando" com o mou

nela).

Isso vai copiar toda a imagem da tela principal do FTOOL para o

transferência). Observe que toda

que estiverem selecionados naquele instante.

• Abra o aplicativo que vai importar a imagem, por exemplo o MS No MS-Word, para as versões NT, 2000 ou XP, selecione a opção

menu Edit (Editar) ou tecle

Especial...), selecionando, em seguida, a opção

Windows 95 e 98, NÃO selecione a opção

(Metarquivo avançado)

grande. Para Windows 95 e 98, a opção

pequena que pode ser ampliada pressionando o botão do mouse sobre um dos cantos

da figura selecionada. Esta figura é gerada pequena pois foi salva com um tamanho

cinco vezes maior do que a tela do FTOOL. Isto resulta em uma melhor precisão de

desenho.

• Edite a figura resultante. Nas plataformas Windows 95 e 98, pode acontecer que círculos resultantes de rótulas ou momentos apareçam preenchidos de preto ao se

editar a figura. Não se conseguiu descobrir como evitar isso. Para corrigir, basta

selecionar o objeto e retirar a cor de fundo ou preencher de branco (ou da cor do

fundo). Este problema não ocorre para Windows NT, 2000 ou XP. Você pode engrossar

as linhas (1/2 pt ou 3/4 pt são boas opções), trocar as cores dos elementos, etc.

• Se a impressora for pre exportar a imagem, a opção de imagem preto

Black Foreground do menu

(PET) - Engenharia Civil UFPR

ados abaixo:

Figura 2

do menu File, ou aperte o botão

se antes na tela principal para

Clipboard

a imagem vai ser copiada e não somente os

Paste ...

Ctrl+V. Pode-se usar a opção Paste Special...

Picture (Figura). Nas plataformas

Picture (Enhanced Metafile

– pois isso vai criar uma figura com tamanho

Picture (Figura) vai gerar uma imagem

to-e-branco, melhores resultados serão obtidos se, antes de

-e-branco for selecionada. Esta é a opção

Display.

, ou

deixar o foco

(Área de

objetos

-Word.

(Colar...) do

(Colar

Figura

demasiadamente

Programa de Educação Tutorial

3. Criação e Manipulação da Estrutura

3.1. Menu de Edição

O menu de edição reúne os botões para a criação e modificação do modelo.

A inserção de barras, nós ou linhas de cota no FTOOL possui um comportamento que

automaticamente atrai o cursor do mouse para uma entidade existente (um nó ou uma barra).

O processo de criação pode ser auxiliado pelo uso do

pontos (veja na seção de Controles da Visualização).

3.2. Criação de Barras e Nós

A criação de uma barra ou um nó se faz de maneira direta. Para inserir uma barra

(Member), basta selecionar o botão

Instantaneamente são criados os nós nas extremidades da barra. Se a barra inserida

interceptar uma barra existente, o nó da interseção das duas barras é automaticamente

criado. Neste caso as duas barras são automaticamente subdivididas. An

um nó, seleciona-se e "clica

"clicado" estiver em uma barra existente, a barra é dividida em duas barras com a inserção do

novo nó.

A entrada de linhas via mouse para a criação de b

mouse: um para o primeiro nó da barra e o outro para o segundo nó. Usualmente a entrada de

linhas via mouse segue a regra "pressiona botão

dois "cliques" permite que o usuário d

bastando para isso "clicar" com o botão da direita do mouse ou teclar

de linha também permite que o usuário dê um zoom ou translade a janela de desenho depois

de ter entrado com o primeiro nó e antes de entrar com o segundo.

3. Criação e Manipulação da Estrutura

(PET) - Engenharia Civil UFPR

Figura 3

Snap (atração) para uma grade (

e "clicar" em dois pontos do

alogamente, para criar

-se" com o mouse em um ponto do canvas

arras é feita com dois "cliques" do

- arrasta mouse - libera botão". O modo em

esista da inserção da barra depois do primeiro ponto,

Esc. Este tipo de entrada

7

Grid) de

canvas.

. Se o ponto

8 Ftool 2.11

Programa de Educação Tutorial

3.3. Criação de Linhas de Cota

Linhas de Cota (Dimension Lines

de distância na imagem da estrutura. Para inserir uma linha de cota, basta selecionar

correspondente no menu de edição e "clicar" em três pontos do

pontos são os pontos de referência para cotagem de distância. O terceiro ponto serve para

definir onde a linha de cota propriamente dita vai ficar localizada. D

linha de cota, o programa atualiza na tela o desenho da linha de cota, até que o usuário entre

com o terceiro ponto.

O modo de criação da linha de cota em três "cliques" permite que o usuário desista da

inserção da linha antes de ent

direita do mouse ou teclar Esc

zoom ou translade a janela de desenho depois de ter entrado com o primeiro ponto ou o

segundo ponto e antes de entrar com o terceiro.

3.4. Modo Teclado

Selecionando o modo teclado (botão

coordenadas nos diálogos das figuras abaixo, onde o valor de tolerância (

para atração para entidades existentes (nunca utilize valor nulo para tolerância):

3.5. Modo Seleção

O botão coloca o FTOOL em modo de seleção. Neste modo, "clicando" com o

botão direito do mouse sobre uma barra ou um nó, pode

do menu lateral. Usando o botão esquerdo seleciona

nunca permite que barras e nós fiquem selecionados simultaneamente). A seleção de um

conjunto de barras ou um conjunto de nós pode ser feita "clicando" com o botão esquerdo do

mouse concomitantemente com a tecla

selecionado definindo-se um retângulo (

(PET) - Engenharia Civil UFPR

) são linhas auxiliares que servem para criar anotações

canvas. Os dois primeiros

urante a construção da

rar com o ponto, bastando para isso "clicar" com o botão da

. Este tipo de interação também permite que o usuário dê um

), pode-se criar nós e barras digitando suas

Tolerance

Figura 4

-se visualizar seus atributos na área

-se uma entidade de um tipo (o programa

Shift. Um conjunto de entidades também pode ser

Fence) de seleção. Para definir um

o botão

) é utilizado

Fence de seleção

Programa de Educação Tutorial

deve-se pressionar o botão esquerdo do mouse e arrastá

retângulo de seleção fica definido pelo ponto onde o botão do mouse é liberado.

A seleção de entidades tem três objetivos. O primeiro é a eliminação de entidades.

Para tanto deve-se usar o botão

selecionadas (vide Menu Transform

que são sempre aplicados às barras ou nós que estiverem selecionados no instante.

3.6. Menu de Undo e Redo

A opção de Undo permite desfazer as últimas ações. A opção de

a última ação desfeita.

3.7. Menu Transform

O menu Transform

opções de mover (Move), espelhar (

(Scale) e repetir a última transformação (

transformação é aplicada em uma cópia das entidades selecionadas.

3. Criação e Manipulação da Estrutura

(PET) - Engenharia Civil UFPR

-lo com o botão pressionado. O

. O segundo objetivo é a transformação das entidades

). O terceiro objetivo é a aplicação de atributos ou cargas,

Redo

Figura 5

Figura 6

fornece opções para manipular entidades já criadas. Existem

Mirror), rotacionar (Rotate), aplicar um fator de escala

Repeat). Selecionando Leave Original

9

permite refazer

, a

Programa de Educação Tutorial

4. Controles de Visualização

4.1. Menu de Controle de Visualização

Este menu agrupa todos os controles para definição da janela de visualização do

modelo.

A opção para ajustar o modelo à tela enquadra a estrutura na área de desenho do

programa deixando uma margem de folga.

A escala do desenho na tela pode ser alterada de várias formas. A primeira é definindo

um retângulo de zoom (área de visualização definida por um ret

cantos opostos do retângulo de visualização é feita com dois "cliques" do mouse. O modo em

dois "cliques" permite que o usuário desista da redefinição da área de visualização depois do

primeiro ponto do retângulo, bastando para i

teclar Esc. Se os dois "cliques" forem dados no mesmo ponto da tela, ocorrerá um zoom

centrado neste ponto.

O botão de Zoom+ aumenta o tamanho do modelo na tela, enquanto o botão de

Zoom– diminui o tamanho.

potenciômetro (dial) que controla a escala do desenho. Em ambos os casos, a escala do

desenho se dá centrada no ponto médio da área de desenho.

4.2. Controle de Coordenadas

Neste menu se encontram as inf

campos H e V armazenam o tamanho da janela de visualização e permitem a alteração destes

valores. As mensagens X e Y

opção do usuário definir uma

(Snap) do cursor para os pontos do

4. Controles de Visualização

(PET) - Engenharia Civil UFPR

Figura 7

ângulo). A entrada de dois

sso "clicar" com o botão da direita do mouse ou

Este efeito também pode ser conseguido "girando" o

ormações sobre a superfície de visualização. Os

mostram a posição do cursor na tela. Disponibiliza

grade (Grid) de pontos na tela e outra para ativar a atração

Grid.

11

-se também a

12 Ftool 2.11

Programa de Educação Tutorial

4.3. Menu Display

Neste menu o usuário pode escolher qual a cor de fundo de tela, tendo para cada cor

de fundo selecionada diferentes cores relacionadas com as barras e nós do modelo. Outra

opção é trabalhar com todos os elementos do modelo com a cor preta e fundo de tela branco.

Isto permite que a imagem do modelo possa ser impressa em uma impressora

monocromática. Pode-se também especificar quais os atributos que devem ser mostrados na

tela durante o manuseio do programa. Deve

somente ao pré-processamento e outras somente ao pós

(PET) - Engenharia Civil UFPR

Figura 8

-se observar que certas opções aplicam

-processamento.

Figura 9

-se

Programa de Educação Tutorial

5. Configurações

5.1. Menu Options

Atualmente as únicas configurações possíveis no FTOOL são as de sistemas de

unidades e de formatação de valores numéricos. A opção

Options faz exibir um diálogo que permite estas configurações.

5.2. Formatação de Unidades e Valores Numéricos

Através do diálogo de interface

unidades para os diversos parâmetros envolvidos em uma análise estrutural pelo FTOOL, bem

como os formatos para exibição dos valores numéricos associados a estes parâmetros. Existem

opções para especificar unidades padrão em SI (Si

Americano), ou todas as unidades em kilo

e as correspondentes formatações de valores, basta selecionar o botão correspondente no

topo diálogo. O usuário pode sempre alt

achar mais conveniente.

(PET) - Engenharia Civil UFPR

Units & Number Formatting

Figura 10

Units & Number Formatting, o usuário pode definir

stema Internacional), em US (Sistema

-Newtons e metros. Para especificar unidades padrão

erar uma unidade ou formatação padrão para o que

Figura 11

5. Configurações 13

do menu

14 Ftool 2.11

Programa de Educação Tutorial (PET) - Engenharia Civil UFPR

5.3. Sistemas de Unidades

A tabela abaixo mostra, para cada parâmetro usado, as unidades implementadas no

FTOOL e os correspondes fatores de conversão para as unidades de referência interna, que

estão indicadas em negrito. Internamente, o programa converte todas as unidades para estas

unidades de referência.

A primeira unidade de cada parâmetro é a unidade que aparece automaticamente

quando o usuário seleciona unidades SI (Sistema Internacional) ou unidades US (Sistema

Americano).

• Na conversão para unidades que utilizam tonelada força (tf), foi adotado: 1 tf = 103 kg⋅g.

Para conversão, foi adotada a aceleração da gravidade g = 9.81 m/seg2.

• Unidades Pascal: 1 Pa = 1 N/m2

1 kPa = 103 N/m2 = 1 kN/m2

1 MPa = 106 N/m2 = 103 kN/m2 = 1 N/mm2

1 GPa = 109 N/m2 = 106 kN/m2 = 1 kN/mm2

Parâmetro

Unidades SI Unidades US

Símbolo Nome

Fator da

unidade

de

referência

SI

Símbolo Nome

Fator da

unidade de

referência SI

Distância e

Comprimento

m metro 1 ft pé 0.3048

cm centímetr

o 0.01 in polegada 0.0254

mm milímetro 0.001

Deslocamento

mm milímetro 0.001 in polegada 0.0254

cm centímetr

o 0.01 ft pé 0.3048

m metro 1

Rotação rad radiano 1 rad radiano 1

deg grau π/180.0 deg grau π/180.0

Tamanho de

seção

mm milímetro 0.001 in polegada 0.0254

cm centímetr

o 0.01 ft pé 0.3048

m metro 1

Área de Seção

mm2 0.000001 in2 polegada2 0.02542

cm2 0.0001 ft2 pé2 0.30482

m2 1

Momento de mm4 1.00E-12 in4 polegada4 0.02544

5. Configurações 15

Programa de Educação Tutorial (PET) - Engenharia Civil UFPR

Inércia cm4 1.00E-08 ft4 pé4 0.30484

m4 1

Força

kN kilo-

Newton 1 kip kilo-libra 4.448

N Newton 0.001 lb libra (força) 0.004448

tf tonelada

(força) 9.81

Momento

kNm 1 ft-k pé⋅klb. 1.356 Nm 0.001 ft-lb pé⋅libra 0.001356 tfm 9.81 in-k poleg.⋅klb. 0.11298

kNcm 0.01 in-lb poleg.⋅libra 0.00011298 Ncm 0.00001

tfcm 0.0981

kNmm 0.001

Nmm 0.000001

tfmm 0.00981

Carga

Distribuída

kN/m 1 k/ft klb./pé 14.593

N/m 0.001 lb/ft libra/pé 0.014593

tf/m 9.81 k/in klb./poleg. 175.1

kN/cm 100 lb/in libra/pé 0.1751

N/cm 0.1

tf/cm 981

kN/mm 1000

N/mm 1

tf/mm 9810

Temperatura °C grau

Celsius 1 °Fgrau Fahrenheit (T-32)×5/9

Módulo de

Elasticidade

MPa mega-

Pascal 1000 ksi klb./poleg.2 6895

GPa giga-Pascal 1000000 psi libra/poleg.2 6.895

tf/mm2 9810000 k/ft2 klb./pé2 47.878

N/cm2 10 lb/ft2 libra/pé2 0.047878

kN/cm2 10000

tf/cm2 98100

Pa Pascal

(N/m2) 0.001

kN/m2 kilo-Pascal 1

tf/m2 9.81

Peso

Específico

kN/m3 1 pcf libra/pé3 0.1571

N/m3 0.001 k/ft3 klb./pé3 157.1

tf/m3 9.81 lb/in3 libra/poleg.3 271.434

kN/cm3 1000000 k/in3 klb./poleg.3 271434

16 Ftool 2.11

Programa de Educação Tutorial (PET) - Engenharia Civil UFPR

N/cm3 1000

tf/cm3 9810000

kN/mm3 1.00E+09

N/mm3 1000000

tf/mm3 9.81E+09

Dilatação

Térmica 1/°C 1 1/°F 1.8

Rigidez

Translacional

de Mola

kN/m 1 k/ft klb./pé 14.593

N/m 0.001 lb/ft libra/pé 0.014593

tf/m 9.81 k/in klb./poleg. 175.1

kN/cm 100 lb/in libra/pé 0.1751

N/cm 0.1

tf/cm 981

kN/mm 1000

N/mm 1

tf/mm 9810

Rigidez

Rotacional de

Mola

kNm/rad 1 ft-k/rad pé⋅klb./rad 1.356

Nm/rad 0.001 ft-

lb/rad pé⋅libra/rad 0.001356

tfm/rad 9.81 in-k/rad poleg.⋅klb./rad 0.11298

kNcm/rad 0.01 in-

lb/rad poleg.⋅libra/rad 0.00011298

Ncm/rad 0.00001 ft-k/deg pé⋅klb./grau 244.08/π

tfcm/rad 0.0981 ft-

lb/deg pé⋅libra/grau 0.24408/π

kNmm/rad 0.001 in-

k/deg poleg.⋅klb./grau 20.3364/π

Nmm/rad 0.000001 in-

lb/deg

poleg.⋅libra/gra u

0.0203364/

π tfmm/rad 0.00981

kNm/deg 180.0/π Nm/deg 0.18/π tfm/deg 1765.8/π

kNcm/deg 1.8/π Ncm/deg 0.0018/π tfcm/deg 17.658/π kNmm/de

g 0.18/π

Nmm/deg 0.00018/π tfmm/deg 1.7658/π

Tabela 1

Programa de Educação Tutorial

6. Atributos de Nós e Barras

6.1. Menu de Controle dos Atributos dos Nós e Barras

Os botões deste menu permitem visualizar os diversos submenus

criação e atribuição de propriedades às entidades do modelo. Estes submenus aparecem na

área lateral da tela do programa.

6.2. Características Comuns aos Submenus

Os submenus para manipulação dos parâmetros de materiais, propriedades de seções

transversais e valores de cargas possuem funcionamento básico igual. A lista

(próxima figura) permite que seja selecionado um conjunto de propriedades através de seu

nome. Os valores desta propriedade serão automaticamente visualizadas nos campos do

submenu, permitindo sua edição.

Os botões da próxima figura permitem a manipulação destes conjuntos de

propriedades.

6. Atributos de Nós e Barras

(PET) - Engenharia Civil UFPR

responsáveis pela

Figura 12

Figura 13

Figura 14

17

drop-down

18 Ftool 2.11

Programa de Educação Tutorial

Para criar um novo conjunto de propriedades, deve

atribuir um nome diferente das outras propriedades.

O botão aciona a importação da lista de conjunto de propriedades de outro

arquivo gerado pelo FTOOL, porém o usuário

existirem propriedades com o mesmo nome de propriedades do modelo corrente, elas serão

ignoradas.

A função que condensa o conjunto de propriedades elimina aquelas que não estão em

uso.

6.3. Submenu de Parâmetros dos

Para criar um novo conjunto de parâmetros de material, deve

e atribuir um nome diferente dos outros conjuntos existentes (figura abaixo à esquerda).

Quando se cria um conjuntos de materiais, selecionando os botões

automaticamente os materiais aço (

Os parâmetros de material considerados são o módulo de elasticidade, o peso

específico (não utilizado para nada no momento) e c

6.4. Submenu de Propriedades das Seções Transversais

Neste submenu através do botão

seção transversal. No instante da criação deve

dentre as alternativas da lista

shape), Cantoneira (Angle), Perfil T (

circular (Circle), Tubo anelar (

Perfil I soldado padrão NBR (

(Usilight I-shapes).

(PET) - Engenharia Civil UFPR

-se selecionar o botão

deve atentar que se no arquivo importado

Materiais

-se selecionar o botão

Steel e

E = 205 GPa) e concreto (E = 25 GPa).

Figura 15

oeficiente de dilatação térmica.

é criado um novo conjunto de propriedades de

-se escolher o tipo de seção

drop-down:Genérica (Generic), Retangular (Rectangle

T-shape), Perfil C (C-shape), Perfil Z (

Ring), Cantoneira dupla (Double angle), Tubo quadrado (

NBR welded I-shapes) ou Perfil I eletro-soldado da Usilight™

e

Concrete cria-se

(section type)

), Perfil I (I-

Z-shape), Barra

Box),

Programa de Educação Tutorial

Figura

No caso de seção do tipo genérica, como na figura abaixo, os

parâmetros da seção transversal são a área, o momento de inércia em

relação ao centro de gravidade da seção transversal, a altura da seção

e a posição do centro de gravidade.

figura ao lado, escolhe

Column

O FTOOL possui os dados dos perfis padrão NBR, bastando que o usuário selecione

através das setas aquele que desejar.

Figura 18

6. Atributos de Nós e Barras

(PET) - Engenharia Civil UFPR

16

No caso de seção do tipo Perfil I soldado padrão NBR, como na

-se o tipo de perfil (Beam, Column

) e altura da seção "d".

19

ou Beam-

Figura 17

20 Ftool 2.11

Programa de Educação Tutorial

6.5. Submenu de Condições de Apoio

Através deste submenu, o usuário define as componentes de deslocamentos na

direção x e y e a rotação em torno do eixo

ângulo do apoio, bem como se há algum deslocamento prescrito ou rotação prescrita, ou

ainda se há algum apoio elástico em qualquer das direções.

(PET) - Engenharia Civil UFPR

z estão liberados ou não. Define

Figura 19

-se também o

Programa de Educação Tutorial

6.6. Submenu de Propriedades de Articulação de Barras

Este menu permite que se atribuam rótulas a barras ou nós.

6.7. Submenu de Restrições de Deformações de Barras

Este menu permite

deformações axiais de uma barra ou considerar uma barra como sendo infinitamente rígida.

6. Atributos de Nós e Barras

(PET) - Engenharia Civil UFPR

Figura 20

que se restrinjam deformações de barras. Pode

Figura 21

21

-se impedir as

Programa de Educação Tutorial

7. Atribuição de Car

7.1. Menu de Controle das Cargas

Os botões deste menu permitem acionar os diversos submenus responsáveis pela

criação e atribuição de carregamentos às entidades do modelo. Estes submenus

área lateral da tela do programa. Os tipos de cargas disponíveis são cargas concentradas

aplicadas a nós, momentos aplicados em extremidades de barras, cargas uniformemente ou

linearmente distribuídas aplicadas a barras e variações de temperat

7.2. Informações Gerais

Caso de carregamento único

Todas as cargas aplicadas a uma estrutura na versão atual do FTOOL atuam

concomitantemente. Isto é, cada arquivo de dados do FTOOL corresponde a um caso de

carregamento único.

Aplicação de cargas

O sistema de atribuição da

de barras (material e seção transversal). Deve

associado a um nome fornecido e é adicionado na

abaixo mostra uma lista tipo

valores das cargas associadas ao nome selecionado serão automaticamente visualizados nos

campos do submenu, permitindo su

7. Atribuição de Cargas

(PET) - Engenharia Civil UFPR

gas

ura aplicadas a barras.

Figura 22

s cargas é igual ao procedimento de aplicação de atributos

-se inicialmente criar um tipo de carga, que fica

lista de cargas correspondente. A figura

drop-down de cargas distribuídas definidas pelos seus nomes. Os

a edição.

23

aparecem na

24 Ftool 2.11

Programa de Educação Tutorial

Os botões da próxima figura permitem a manipulação das cargas de uma lista.

A carga corrente é a que vai ser aplicada aos elementos selecionados. Deve

selecionar os elementos de interesse e aplicar a carga através do bo

barras, ou o botão , para o caso de nós.

Sistemas de eixos no FTOOL

No FTOOL existe um sistema de eixos globais da estrutura e um sistema de eixos locais

para cada uma das barras (membros). No sistema global, o eixo

esquerda para a direita, e o eixo

O sistema de eixos locais de uma barra é tal que o eixo

tem o sentido de criação da barra, isto é, do nó inicial para o nó f

pode ser visualizado no programa selecionando a opção

O eixo y local é perpendicular ao eixo

usando a regra da mão direita, resulta em

Aplicação de cargas concentradas

No FTOOL, cargas concentradas (forças e momentos) só podem ser aplicadas em nós

da estrutura. Isto é assim para simplificar a interface do programa com o usuário, não

existindo nenhum impedimento técnico para se aplicar uma carga concentrada no interior de

uma barra. Se for preciso aplicar uma carga concentrada no interior de uma barra, basta inserir

um nó na posição desejada, dividindo a barra em duas. As cargas concentradas são aplic

sempre com os sentidos dos eixos globais da estrutura, sendo o sinal positivo quando as forças

tiverem os sentidos dos eixos globais, e o sinal negativo quando contrário. Os momentos

aplicados serão positivos quando tiverem o sentido anti

sentido horário.

(PET) - Engenharia Civil UFPR

Figura 23

Figura 24

tão

X é horizontal c

Y é vertical com sentido de baixo para cima.

x local coincide com o eixo da barra e

inal. O sentido do eixo local

Member Orientation

x e o seu sentido é tal que o produto vetorial

um vetor saindo do plano da estrutura.

-horário e negativos quando tiverem o

-se

, para o casos de

om sentido da

x

do menu Display.

x × y,

adas

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