Apostila FTool Rodrigo Barreto Caldas

7/23/2019 Apostila FTool Rodrigo Barreto Caldas

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Universidade Federal de Minas Gerais - Escola de Engenharia

Curso de Especializao em Engenharia de Estruturas

Departamento de Engenharia de Estruturas

TUTORIAL FTOOLProf. Rodrigo Barreto Caldas

Disciplina de Projeto de Estruturas de Ao I

Belo Horizonte, maro de 2011


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T1-1

TUTORIAL_1 FTOOL 2.12

Elaborado por: Rodrigo Barreto Caldas

Neste tutorial, analisa-se com o programa Ftool 2.12 a viga biapoiada mostrada abaixo:

A estrutura sempre ser definida por ns e barras. Os ns indicam o incio e o fim deuma barra. Estes tambm devem ser definidos em pontos onde se tem a aplicao decargas ou momentos concentrados.Portanto antes de comear a usar o programa defina os ns e barras de sua estrutura.Os ns devem ser definidos em um sistema de eixo xy onde x o eixo horizontal e y overtical com origem em um ponto qualquer.Na figura acima so apresentadas as coordenadas dos ns no sistema xy com origem non 1.

1) Abrindo o programa Ftool.

Abra o programa Ftool e feche o dialogo mostrado abaixo clicando :

2) Definindo os ns da estrutura.

Clique no boto para entrar com as coordenadas dos ns pelo teclado;

N 2 (2; 0; 0) N 3 (4; 0; 0)Barra 1 Barra 2x

y

zN 1 (0; 0; 0)


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T1-2

Clique no boto e aparecer a tela para entrada das coordenadas dos ns;

Entre com as coordenadas (0; 0) do n 1 e clique Ok;



Clique para sair do menu de entrada dos ns.

Aps a definio dos ns tem-se a aparncia da tela abaixo;

Clique no boto para centralizar os pontos na tela principal.


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T1-3

3) Definindo as barras da estrutura.

Desabilite o boto clicando nele;

Clique no boto e ligue os pontos referentes aos ns com o mouse;

Voc dever obter a estrutura abaixo;


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T1-4

4) Definindo os materiais da estrutura.

Clique no boto e aparecer na direita do programa a tela de entradade dados dos materiais;

Clique no boto e aparecera a tela ;

Digite Ao em e clique em ;


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T1-6

5) Definindo a seo transversal.

Clique no boto e a parte da direita do programa mudar para ;

Clique no boto e aparecera a tela . Digite PS300x150x8x6,3em New Label e escolha I-shape em Section type

, clique em ;

Aparecer a tela . Note que as dimenses no apresentam casas decimais.Clique no menu Options na parte superior esquerda do programa e em seguida Units& Number Formatting...:


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T1-7

Na caixa Format: na linha Section Sizes: selecione x.xx conforme a tela:

.

Dessa forma o dilogo de definio direita do programa ficar:

, possibilitando a entrada de valores com at duas casas decimais.


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T1-8

Defina os valores de d, b, tw e tf como na figura:

Para cada barra da estrutura selecione com o mouse e clique no boto paraatribuir a seo barra. Clicando com o boto direito do mouse sobre cada barra, pode-se verificar que a seo foi atribuda.


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T1-9

6) Definindo os apoios.

Clique no boto e aparecer a no programa direita a tela

Indique nesta tela as condies de deslocamento fixo nas direes x e y e rotao livreem torno do eixo z. A tela dever ficar como abaixo:

Com o mouse selecione o n 1 e clique em para atribuir as condies;Na tela principal dever aparecer a simbologia para o tipo de apoio atribudo;


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T1-10

Defina o deslocamento na direo x como livre ou seja liberado. A tela direita deverficar como na figura:

Clique no n3 e no boto para atribuir as condies ao n;

Na tela principal dever aparecer a simbologia para o tipo de apoio atribudo.


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T1-11

7) Definindo a carga concentrada.

Clique no boto e aparecer a no programa direita a tela para entrada de cargase

momentos concentrados ;

Clique no boto , digite Concentrada no campo em branco e

clique em ;

Digite em o valor da carga concentrada 10 kN;


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T1-12

A tela direita do programa dever ficar com a seguinte aparncia ;

Clique no n 2 e no boto para atribuir a carga. Aparecer na tela principal a cargaatribuda ao n 2;

8) Definindo a carga uniformemente distribuda.

Clique no boto e aparecer a no programa direita a tela para entrada de cargas

uniformemente distribudas ;


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T1-13

Clique no boto , digite Distribuida no campo em branco e clique em

;

Aparecer a tela onde ser definida a carga distribuda de -2 kN/m na

direo de y global ;

Selecione a barra 1 com o mouse e clique em , aparecer na tela principal acarga distribuda sobre a barra 1;


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T1-14

Selecione a barra 2 com o mouse e clique em , aparecer na tela principal a

carga distribuda sobre a barra 2;


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T1-15

9) Salvando a anlise.

Clique no boto e salve a anlise no computador;

Escolha um nome para o arquivo, por exemplo, T1;

claro que este passo poderia ser feito a qualquer momento;


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T1-16

10) Diagrama de esforos normais.

Como a estrutura no tem cargas na direo x o diagrama de esforos normais deverser nulo.

Para obter o diagrama de esforos normais nas barras s clicar no boto naparte superior direita do programa e aparecera o diagrama de esforo normal na telaprincipal que neste caso nulo;


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T1-17

11) Diagrama de esforos cortantes.

Para obter o diagrama de esforos cortantes nas barras s clicar no boto naparte superiro direita do programa e aparecera o diagrama de esforo cortante na telaprincipal;

Clicando com o boto direito do mouse ao longo das barras, o programa mostra o valordo cortante no ponto onde voc clicou. Na parte superior o programa mostra o pontoonde voc clicou e o valor correspondente. Na parte direita, mostra os valores decortante no incio e fim da barra;


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T1-18


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T1-19

12) Diagrama de momentos fletores.

Para obter o diagrama de momentos fletores nas barras s clicar no boto naparte superiro direita do programa e aparecera o diagrama de momento fletor na telaprincipal;

Clicando com o boto direito do mouse ao longo das barras, o programa mostra o valordo momento no ponto onde voc clicou. Na parte superior o programa mostra o pontoonde voc clicou e o valor correspondente. Na direita, o programa mostra os momentosno incio e fim da barra;


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T1-20


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T1-21

13) Deformada da estrutura.

Para obter a configurao deformada, flechas, da estrutura so clicar no botona parte superiro direita do programa e aparecera a configurao deformada na telaprincipal;

Clicando com o boto direito do mouse ao longo das barras, o programa mostra o valorda flecha no ponto onde voc clicou na parte superior do programa. direita, oprograma apresenta os deslocamentos e rotaes no incio e fim da barra selecionada;


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T1-22


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T1-23

14) Reaes.

Para visualizar as reaes v ao menu: Display - Reaction Values. O programaapresentar as reaes:

Fim do Tutorial.


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T3-1

TUTORIAL_3 FTOOL 2.11


Neste tutorial, analisa-se com o programa Ftool 2.11 a trelia mostrada abaixo:

A estrutura sempre ser definida por ns e barras. Os ns indicam o incio e o fim de uma barra.Estes tambm devem ser definidos em pontos onde se tem a aplicao de cargas ou momentosconcentrados.Portanto antes de comear a usar o programa defina os ns e barras de sua estrutura.Os ns devem ser definidos em um sistema de eixo xy onde x o eixo horizontal e y o vertical comorigem em um ponto qualquer.Na figura acima so apresentadas as coordenadas dos ns no sistema xy com origem no n 1.Deve-se lembrar que as trelias devem ter todos as barras com as extremidades rotuladas, ou seja, asbarras esto sujeitas somente a esforo normal e, portanto, deve-se liberar os momentos naextremidade das barras.


Abra o programa Ftool e feche o dialogo mostrado abaixo:

N 2 (2; 1,5; 0)

N 3 (4; 0; 0)

Barra 1 Barra 2

x

y

z N 1 (0; 0; 0) N 4 (2; 0; 0)Barra 3 Barra 4


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T3-2





Entre com as coordenadas (2; 1.5) do n 2 e clique Ok;



Clique Cancel para sair do menu de entrada dos ns.



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T3-3



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T3-4


Defina as barras da estrutura;





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T3-5


Clique no boto e aparecer na direita do programa a tela de entrada de dadosdos materiais;




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T3-6

Na tela em selecione material;

Altere as propriedades conforme a figura abaixo:

Estas propriedades so para o material ao. Apesar de fornecer o peso especfico do ao, 78.5

kN/m, o peso da estrtura no considerado pelo programa na obteno dos diagramas de esforos.

Clique no boto para poder selecionar as barras da estrtura.

Para cada barra da estrutura selecione com o mouse e clique no boto para atribuir aspropriedades barra.Este procedimento deve ser feito para todas as barras da estrutura.

Pode-se tambm utilizar o boto que atribuir as propriedades para todas as barras.

Voc pode conferir se o material foi atribudo clicando sobre a barra com o boto direito do mouse.Aparecera uma tela direita com as informaes da barra selecionada.


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T3-7

5) Definindo as propriedades da seo transversal.


Clique no boto e aparecera a tela digite a palavra 2L100x8 em


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T3-8

e em escolha , ento, clique em ;

Na tela defina os valores de d e b como na figura abaixo:

Para cada barra da estrutura selecione com o mouse e clique no boto para atribuir a seo barra;

Pode-se tambm utilizar o boto que atribuir as propriedades para todas as barras.

Voc pode verificar a atribuio clicando com o boto direito do mouse sobre as barras.


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T3-9



Indique nesta tela as condies de deslocamento fixo nas direes x e y e rotao livre em torno doeixo z. A tela dever ficar como abaixo:


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T3-10

Com o mouse selecione o n 1 e clique em para atribuir as condies;

Na tela principal dever aparecer a simbologia para o tipo de apoio atribudo;

Defina o deslocamento na direo x como livre ou seja liberado. A tela direita dever ficar comona figura:


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T3-11

Selecione o n 3 e clique em para atribuir as condies ao n;

Na tela principal dever aparecer a simbologia para o tipo de apoio atribudo.


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T3-12

7) Rotulando as barras

Para liberar os momentos na extremidade das barras deve-se rotular a extremidade destas.

Clique no boto e a parte da direita do programa mudar para . Neste dilogo possvel definir quais as extremidades de uma barra sero rotuladas ou pode-se rotular todas asbarras que chegam em um mesmo n de uma s vez (usaremos esse processo).

Clique no boto na tela da direita. Clique em cada n e no boto para rotular todos oselementos que chegam no n. Faa o mesmo para todos os ns. (Dica: apertando shift possvel

selecionar todos os ns, depois basta clicar , para rotular todas as barras.)

O programa dever apresentar a tela;


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T3-13

8) Definindo a carga concentrada.

Clique no boto e aparecer a no programa direita a tela para entrada de cargas e


Clique no boto , digite Concentrada no campo em branco e clique em;



Clique no n 4 e Clicando no boto aparecer na tela principal a carga atribuda ao n 4;


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T3-14






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T3-15


Para obter o diagrama de esforos normais nas barras s clicar no boto na parte superiro direita do programa e aparecera o diagrama de esforo normal na tela principal;

Clicando com o mouse ao longo das barras, o programa mostra o valor do normal no ponto ondevoc clicou. Na parte superior o programa mostra o ponto onde voc clicou e o valorcorrespondente;


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T3-16


Para obter o diagrama de esforos cortantes nas barras s clicar no boto na parte superiro direita do programa e aparecera o diagrama de esforo cortante que dever ser nulo na telaprincipal;


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T3-17


Para obter o diagrama de momentos fletores nas barras s clicar no boto na partesuperiro direita do programa e aparecera o diagrama de momento fletor que dever ser nulo natela principal;


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T3-18


Para obter a configurao deformada, flechas, da estrutura so clicar no boto na partesuperiro direita do programa e aparecera a configurao deformada na tela principal;

Clicando com o boto direito do mouse ao longo das barras, o programa mostra o valor da flecha noponto onde voc clicou na parte superior do programa. A direita o programa mostra os

deslocamento no incio e fim da barra.


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T3-19

O boto deslizante aumenta e diminui a escala do desenho da deformada. Colocando o

boto na posio intermediria a deformada fica:


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T3-20

Clicando sobre o n 4 com o boto direito, o programa mostra a direita os deslocamento do n.


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T3-21


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T3-22

14) Reaes.

Para visualizar as reaes v ao menu: Display - Reaction Values. O programa apresentar asreaes:

Fim do Tutorial.


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T4-1

TUTORIAL 4 FTOOL 2.12


Neste tutorial, analisa-se com o programa Ftool 2.12 o prtico:

A estrutura sempre ser definida por ns e barras. Os ns indicam o incio e o fim deuma barra. Estes tambm devem ser definidos em pontos onde se tem a aplicao decargas ou momentos concentrados.

Portanto antes de comear a usar o programa defina os ns e barras de sua estrutura.Os ns devem ser definidos em um sistema de eixo xy onde x o eixo horizontal e y overtical.Na figura acima so apresentadas as coordenadas dos ns no sistema xy com origem non 1.



1 2

3 4

5 6 7 8

109 11 12

13

14 15

16

1718

19

2021

12 m

3 m 3 m 3 m 3 m

3,2 m

3,2 m

1,09 m

1,09 m


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T4-2






Entre com as coordenadas (0; 3,20) do n 3 e clique Ok;



Entre com as coordenadas (9; 3,20) do n 6 e clique Ok;Entre com as coordenadas (12; 3,20) do n 7 e clique Ok;











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T4-3




50/100

T4-4






51/100

T4-5






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T4-6

Na tela em selecione Ao;

Altere as propriedades conforme a figura: . Apesar de fornecer o pesoespecfico do ao, 78.5 kN/m, o peso da estrtura no considerado pelo programa naobteno dos diagramas de esforos.

Clique no boto para poder selecionar as barras da estrtura.Clique no boto para atribuir o material para todas as barras. Clicando com o botodireito sobre uma barra aparece uma lista direita do programa com os atributos dabarra. Observe a figura abaixo (onde a barra 1, em vermelho, foi selecionada). Noteque tem-se informaes sobre o comprimento da barra e o material. Ainda no foramdefinidas as sees, restries e cargas.


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T4-7


5.1) Definindo a seo transversal dos pilares.


Clique no boto e aparecera a tela . Digite HP250x62,0 emNew Label e escolha AISC Paralell Flange I-shapes em Section type

, clique em ;

Na tela defina e selecione o perfil HP250x62,0

atravs dos botes .


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T4-8

O resultado ser: . (Dica: observe que o perfil pode ser girado a partir

dos botes no caso deles trabalharem na menor inrcia.)

Selecione as barras 1, 2, 3 e 4 da estrutura e clique no boto para atribuir a seos barras (Aperte a tecla shift para selecionar mais de uma barra). Clicando com oboto direito do mouse sobre cada barra, pode-se verificar que a seo foi atribuda.


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T4-9

5.2) Definindo a seo transversal da viga.


Clique no boto e aparecera a tela . DigiteVS550x200x12,5x6,35 em New Label e escolha I-shape em Section type


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T4-10

, clique em ;

Aparecer a tela . Note que as dimenses no apresentam casas decimais.Clique no menu Options na parte superior esquerda do programa e em seguida Units& Number Formatting...:

Na caixa Format: na linha Section Sizes: selecione x.xx conforme a tela:


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T4-11

.

Dessa forma o dilogo de definio direita do programa ficar:

, possibilitando a entrada de valores com at duas casas decimais.

Defina os valores de d, b, tw e tf como na figura:

Selecione as barras 5, 6, 7 e 8 da estrutura e clique no boto para atribuir a seos barras (Aperte a tecla shift para selecionar mais de uma barra). Clicando com oboto direito do mouse sobre cada barra, pode-se verificar que a seo foi atribuda.


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T4-12

5.3) Definindo a seo transversal dos elementos da trelia.


Clique no boto e aparecera a tela . Digite 2L76,20x6,35 emNew Label e escolha Double Angel em Section type


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T4-13

, clique em ;

Na tela defina os valores como na figura: . (Foi

considerado um espaamento e igual a 6,35mm que ser a espessura mnima da chpade ligao.)

Selecione as barras 9 a 21 da estrutura e clique no boto para atribuir a seo sbarras (Aperte a tecla shift para selecionar mais de uma barra). Clicando com o botodireito do mouse sobre cada barra, pode-se verificar que a seo foi atribuda.


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T4-14



Indique nesta tela as condies de deslocamento fixo nas direes x e y e rotao fixaem torno do eixo z. A tela dever ficar como abaixo:


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T4-15

Com o mouse selecione os ns 1 e 2 e clique em para atribuir as condies;



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T4-16

7) Rotulando os elementos da trelia.

Para liberar os momentos na extremidade das barras deve-se rotular a extremidadedestas.

Clique no boto e a parte da direita do programa mudar para .Nesse dilogo possvel definir quais as extremidades de uma barra sero rotuladas ou

pode-se rotular todas as barras que chegam a um mesmo n de uma s vez (usaremosesse processo).

Clique no boto na tela da direita. Clique nos ns 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 e 15 e no

boto para rotular todos os elementos que chegam nestes ns. (Dica: aperte shiftpara selecionar os ns)



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T4-17

8) Definindo as cargas.

8.1) Definindo as cargas concentradas na parte superior da trelia.


e


Clique no boto , digite Concentrada1 no campo em branco e

clique em ;



Clique nos ns 8, 13, 14, 15 e 12 e no boto para atribuir a carga. (Aperte shiftpara selecionar mais de um n). Aparecer na tela principal:


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T4-18

8.2) Definindo as cargas concentradas na parte inferior da trelia.




clique em ;



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T4-19


Clique nos ns 9, 10 e 11 e no boto para atribuir a carga. (Aperte shift paraselecionar mais de um n). Aparecer na tela principal:


66/100

T4-20

8.3) Definindo cargas concentradas na viga.



Clique no boto , digite Concentrada3 no campo em branco

e clique em ;



Clique nos ns 4, 5 e 6 e no boto para atribuir a carga. (Aperte shift paraselecionar mais de um n). Aparecer na tela principal:


67/100

T4-21

8,4) Definindo a carga uniformemente distribuda.



Clique no boto , digite Distribuida1 no campo em branco e clique em

;


68/100

T4-22

Aparecer a tela onde ser definida a carga distribuda de -1,5 kN/mna

direo de y global ;

Selecione as barras 5, 6, e 8 com o mouse e clique em , aparecer na telaprincipal a carga distribuda:


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T4-23








70/100

T4-24


Para obter o diagrama de esforos cortantes nas barras s clicar no boto naparte superiro direita do programa e aparecera o diagrama de esforo cortante na tela

principal;

Clicando com o boto direito do mouse ao longo das barras, o programa mostra o valordo cortante no ponto onde voc clicou. Na parte superior o programa mostra o pontoonde voc clicou e o valor correspondente. Na parte direita, mostra os valores decortante no incio e fim da barra. A figura mostra os dados ao clicar na barra 5:


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T4-25


72/100

T4-26



Clicando com o boto direito do mouse ao longo das barras, o programa mostra o valordo momento no ponto onde voc clicou. Na parte superior o programa mostra o pontoonde voc clicou e o valor correspondente. Na direita, o programa mostra os momentosno incio e fim da barra. A figura apresenta os dados ao clicar na barra 5:


73/100

T4-27


74/100

T4-28



Clicando com o boto direito do mouse ao longo das barras, o programa mostra o valorda flecha no ponto onde voc clicou na parte superior do programa. direita, oprograma apresenta os deslocamentos e rotaes no incio e fim da barra selecionada.A figura apresenta os valores ao clicar na barra 5.


75/100

T4-29


76/100

T4-30

14) Reaes.


Fim do Tutorial.


77/100

T5-1

TUTORIAL 5 FTOOL 2.12


Neste tutorial, analisa-se com o programa Ftool 2.12 a estrutura:

A estrutura sempre ser definida por ns e barras. Os ns indicam o incio e o fim deuma barra. Estes tambm devem ser definidos em pontos onde se tem a aplicao decargas ou momentos concentrados.Portanto antes de comear a usar o programa defina os ns e barras de sua estrutura.Os ns devem ser definidos em um sistema de eixo xy onde x o eixo horizontal e y overtical.Na figura acima so apresentadas as coordenadas dos ns no sistema xy com origem non 1.

1

1

2

3

4

5

6

78

9

10

2

34

5

6 7

8 9


78/100

T5-2









Entre com as coordenadas (-1,0; 1,5) do n 4 e clique Ok;

Entre com as coordenadas (-1,0; 3,5) do n 5 e clique Ok;


Entre com as coordenadas (3,0; 2,5) do n 7 e clique Ok;




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T5-3


Aps a definio dos ns, clique no boto e tem-se a aparncia da tela abaixo;






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T5-4






81/100

T5-5

Na tela em selecione Ao;

Altere as propriedades conforme a figura: . Apesar de fornecer o pesoespecfico do ao, 78.5 kN/m, o peso da estrtura no considerado pelo programa naobteno dos diagramas de esforos.

Clique no boto para poder selecionar as barras da estrutura.Clique no boto para atribuir o material para todas as barras. Clicando com o botodireito sobre uma barra aparece uma lista direita do programa com os atributos dabarra. Observe a figura abaixo (onde a barra 1, em vermelho, foi selecionada). Noteque tem-se informaes sobre o comprimento da barra e o material. Ainda no foramdefinidas as sees, restries e cargas.


82/100

T5-6



Clique no boto e aparecera a tela . Digite HP250x62,0 emNew Label e escolha AISC Paralell Flange I-shapes em Section type

, clique em ;

Na tela defina e selecione o perfil HP250x62,0

atravs dos botes .


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T5-7

O resultado ser: . (Dica: observe que o perfil pode ser girado a partir

dos botes no caso deles trabalharem na menor inrcia.)

Clique no boto para atribuir a seo a todas as barras. Clicando com o botodireito do mouse sobre cada barra, pode-se verificar que a seo foi atribuda.


84/100

T5-8



Indique nesta tela as condies de deslocamento fixo nas direes x e y e rotao livreem torno do eixo z. A tela dever ficar como abaixo:

Com o mouse selecione os ns 1 e 7 e clique em para atribuir as condies;



85/100

T5-9

7) Rotulando os elementos.

Para liberar os momentos na extremidade das barras deve-se rotular a extremidadedestas.

Clique no boto e a parte da direita do programa mudar para .Nesse dilogo possvel definir quais as extremidades de uma barra sero rotuladas oupode-se rotular todas as barras que chegam a um mesmo n de uma s vez (usaremosesse processo).

Clique no boto na tela da direita. Clique nos ns 6, 7, 8 e 9 e no boto para

rotular todos os elementos que chegam nestes ns. (Dica: aperte shift para selecionaros ns)


86/100

T5-10


8) Definindo as cargas.

8.1) Definindo a carga concentrada no n 8.




clique em ;


87/100

T5-11



Clique no n 8 e no boto para atribuir a carga. Aparecer na tela principal:


88/100

T5-12

8.2) Definindo o momento concentrado no n 2.


e


Clique no boto , digite Momento1 no campo em branco e

clique em ;

Digite em o valor do momento concentrado 150 kN;


Clique no n 2 e no boto para atribuir o momento. Aparecer na tela principal:


89/100

T5-13

8.3) Definindo a carga distribuda na barra 4.




;


90/100


91/100

T5-15

8.4) Definindo a carga distribuda na barra 10.




;

Aparecer a tela onde ser definida a carga distribuda de 50 kN/m na

direo de y global ;

Selecione a barra 10 com o mouse e clique em , aparecer na tela principal acarga distribuda:


92/100

T5-16






93/100

T5-17




94/100

T5-18


Para obter o diagrama de esforos cortantes nas barras s clicar no boto naparte superiro direita do programa e aparecera o diagrama de esforo cortante na telaprincipal;

Clicando com o boto direito do mouse ao longo das barras, o programa mostra o valordo cortante no ponto onde voc clicou. Na parte superior o programa mostra o pontoonde voc clicou e o valor correspondente. Na parte direita, mostra os valores decortante no incio e fim da barra. A figura mostra os dados ao clicar na barra 10:


95/100

T5-19


96/100

T5-20



Clicando com o boto direito do mouse ao longo das barras, o programa mostra o valordo momento no ponto onde voc clicou. Na parte superior o programa mostra o pontoonde voc clicou e o valor correspondente. Na direita, o programa mostra os momentosno incio e fim da barra. A figura apresenta os dados ao clicar na barra 10:


97/100

T5-21


98/100

T5-22



Clicando com o boto direito do mouse ao longo das barras, o programa mostra o valorda flecha no ponto onde voc clicou na parte superior do programa. direita, oprograma apresenta os deslocamentos e rotaes no incio e fim da barra selecionada.A figura apresenta os valores ao clicar na barra 10.


99/100

T5-23


100/100

14) Reaes.


Fim do Tutorial.

Apostila FTool Rodrigo Barreto Caldas

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