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AVISOS IMPORTANTES

1. Responsabilidade do Usurio O sistema mCalc 3D est sendo desenvolvido por profissionais qualificados e especializados. As rotinas do sistema foram testadas simulando inmeras possibilidades, por um nmero muito grande de profissionais. Embora se tenha despendido um enorme esforo na elaborao e na validao dessas rotinas, possvel que sejam detectados problemas em casos ainda no testados. A STABILE ENGENHARIA LTDA. agradecer a indicao de eventuais erros observados quando da utilizao do sistema. Alerta-se que ser da responsabilidade do usurio, alm da verificao dos dados introduzidos, a verificao e aceitao dos resultados obtidos. A proprietria desse sistema - STABILE ENGENHARIA LTDA. seus distribuidores e representantes no podero ser responsabilizados, a qualquer tempo, pelos resultados obtidos pelo sistema.

2. Condio de Licenciamento e estado de desenvolvimento do sistema O sistema mCalc 3D, a seguir descrito, embora continue em constante desenvolvimento e aperfeioamento, est sendo licenciado do jeito em que ele est, no havendo nenhuma promessa formal, implcita ou explcita, de futuras atualizaes ou de desenvolvimento de outras rotinas.

3. Proteo contra uso indevido O sistema mCalc 3D est protegido contra uso indevido por meio de um Rockey. Nunca confie nos resultados do clculo de uma estrutura que tenha sido calculada sem que o Rockey tenha sido plugado. Certamente, sero obtidos resultados inconsistentes e no confiveis.

4. Leitura do Manual do Usurio O sistema mCalc 3D est muito bem documentado, com descrio desde sua instalao at a utilizao das rotinas de gerao, anlise e dimensionamento das estruturas. O Manual do Usurio (a referida documentao) foi redigido na forma de um tutorial, onde mais do que apresentar os tpicos do sistema, descrevem-se, passo a passo e com rica ilustrao, os procedimentos a serem seguidos para se obter bons resultados na utilizao desse sistema. Por isso recomenda-se, com veemncia, a leitura desse manual. Certamente as respostas s dvidas surgidas ou as solues aos problemas observados na utilizao do sistema tero resposta na leitura criteriosa do manual. Lembrar que: quando tudo estiver perdido e nada parecer funcionar ... hora de se ler o manual.

5. Manual nico do mCalc 3D Tem-se um manual nico para todo o sistema mCalc 3D. Dependendo da configurao e mdulos licenciados, algumas caractersticas/rotinas descritas nesse manual no estaro disponveis na instalao licenciada.

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AGRADECIMENTOS

A STABILE ENGENHARIA LTDA. recebeu, desde o incio do desenvolvimento desse sistema, a ajuda inestimvel e desinteressada de inmeras pessoas.

De pblico agradecemos essas valiosas contribuies, sem as quais seria muito mais difcil a elaborao do mCalc 3D.

Antecipadamente agradecemos as contribuies que ainda viro. O aperfeioando do mCalc 3D uma conseqncia inevitvel da colaborao de todos, tornando-o uma imbatvel ferramenta para projetos de estruturas metlicas.

Produto brasileiro

Desenvolvido no Rio Grande do Sul ... nesta terra que eu amei desde guri ! ...

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Mostremos valor constncia Nessa mpia e injusta guerra Sirvam nossas faanhas De modelo a toda a Terra! De modelo a toda a Terra! Sirvam nossas faanhas De modelo a toda a Terra.

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Mas no basta pra ser livre Ser forte, aguerrido ou bravo Povo que no tem virtude Acaba por ser escravo!

(Trecho do Hino Riograndense)

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CONTEDO

Captulo 1. Uma Viso Geral 1.1 Introduo ...................................................................................................1 -2 1.2 O pacote mCalc 3D ........................................................................................1 -4 1.3 Equipamento Necessrio .............................................................................. 1 -5

1.4. Instalando o mCalc 3D ..................................................................................1 -5 1.4.1 Problemas ao rodar o mCalc 3D...............................................................1 -6

1.5. Iniciando a usar o mCalc 3D ..........................................................................1 -6 1.6. Usando o mCalc 3D ...................................................................................... 1 -8 1.7. Apresentao Geral do mCalc 3D ...................................................................1 -8 1.7.1 Mdulo Home .................................................................................... 1 -8 1.7.2 Mdulo Geometria ..............................................................................1 -9 1.7.2.1 Desenhando a estrutura ........................................................ 1 -10 1.7.2.2 Importao de arquivos DXF ................................................ 1 -10 1.7.2.3 Importao de uma subestrutura ........................................... 1 -10 1.7.3 Mdulo Aes .................................................................................... 1 -12 1.7.4 Mdulo Anlise .................................................................................. 1 -12 1.7.5 Mdulo Dimensionamento .................................................................. 1 -13 1.7.6 Mdulo Ligaes ................................................................................ 1 -13 1.7.7 Mdulo Resultados ............................................................................. 1 -13 1.8. Comandos/Recursos gerais do mCalc 3D ........................................................ 1 -14 1.8.1 Mtodos de seleo .............................................................................1 -14 1.8.1.1 Seleo Individual ............................................................... 1 -14 1.8.1.2 Por Retngulo/Janela ........................................................... 1 -14 1.8.1.3 Por Retngulo/Crossing ....................................................... 1 -14 1.8.1.4 Por Polgono ....................................................................... 1 -14 1.8.1.5 Por Fence ........................................................................... 1 -15 1.8.1.6 Tecla F9 ............................................................................. 1 -15 1.8.2 Mtodos de deseleo ......................................................................... 1 -15 1.8.3 Ferramentas de preciso ...................................................................... 1 -15 1.8.3.1 N mais prximo .................................................................1 -15 1.8.3.2 Ortho (F8) .......................................................................... 1 -16 1.8.4 Comandos Gerais ............................................................................... 1 -16 1.8.4.1 Exporta DXF ...................................................................... 1 -17 1.8.4.2 Undo e Redo .......................................................................1 -17 1.8.4.3 Mover tela .......................................................................... 1 -17 1.8.4.4 Orbit.................................................................................... 1 -17 1.8.4.5 Zoom por Janela ..................................................................1 -17 1.8.4.6 Zoom mais e Zoom menos ................................................... 1 -17 1.8.4.7 Zoom Enquadrar ................................................................. 1 -17 1.8.4.8 Copia Propriedades.............................................................. 1 -17 1.8.4.9 Copia Plano......................................................................... 1 -18 1.8.4.10 Distncia........................................................................... 1 -18 1.8.4.11 Selecionar Plano ................................................................1 -18 1.8.4.12 Inverter Seleo ................................................................ 1 -18 1.8.4.13 Selecionar Plano ................................................................1 -18

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1.8.4.14 Esconder poro da estrutura por plano ............................... 1 -18 1.8.4.15 Esconder poro da estrutura por seleo.............................. 1 -18 1.8.4.16 Mostrar Tudo..................................................................... 1 -18 1.8.4.17 Exibe alertas...................................................................... 1 -18 1.8.4.18 Numera Ns....................................................................... 1 -19 1.8.4.19 Numera Barras .................................................................. 1 -19 1.8.4.20 Numera Ligaes .............................................................. 1 -19

1.8.4.21 Localizar e Selecionar barra ............................................... 1 -19 1.8.4.22 Localizar e Selecionar n..................................................... 1 -19 1.8.4.23 Tipo de Estrutura ...............................................................1 -19

1.8.4.24 Marca ns............................................................................ 1 -19 1.8.4.25 Eixos Globais.....................................................................1 -19 1.8.4.26 Eixos Locais....................................................................... 1 -19 1.8.4.27 Exibe Vinculao................................................................ 1 -19 1.8.4.28 Exibir Ns Semi-rgidos......................................................1 -19 1.8.4.29 Exibir Descontinuidades..................................................... 1 -19 1.8.4.30 Impresso.......................................................................... 1 -20 1.8.4.31 Vistas................................................................................1 -21

1.8.5 Sistemas de Coordenadas do mCalc 3D ................................................. 1 -22 1.8.5.1 Coordenadas retangulares..................................................... 1 -22 1.8.5.2 Coordenadas absolutas .........................................................1 -22 1.8.5.3 Coordenadas relativas .......................................................... 1 -22 1.8.6 Manual on line do mCalc 3D.................................................................. 1 -22

Captulo 2. Assistente de Projetos 2. Assistente de Projetos ...........................................................................................2 -2

2.1 Gerando-se Trelias Espaciais .......................................................................2 -3 2.2 Estrutura Espacial a partir de uma plana ......................................................... 2 -9 2.3 Estruturas Diversas ...................................................................................... 2 -12

Captulo 3. Mdulo Projeto de Teras ST_Teras 3. ST_Tera Gerao de Teras............................................................................... 3 -2 3.1 Introduo ...................................................................................................3 -2 3.2 Iniciando um novo trabalho........................................................................... 3 -2 3.3 Sistema Construtivo.... ................................................................................. 3 -3 3.3.1 Caractersticas Geomtricas da Edificao............................................. 3 -3 3.3.2 Modulao Interprticos......................................................................... 3 -4 3.3.3 Tipos de Tera......................................................................................... 3 -5 3.3.4 Configurao do sistema estrutural......................................................... 3 -6 3.3.5 Modulao das Teras............................................................................. 3 -8 3.3.6 Carregamentos........................................................................................ 3 -9

3.3.6.1 Dados das Telhas.......................................................... 3 -9 3.3.6.2 Carregamento.............................................................. 3 -9 3.3.6.3 Ao do vento.............................................................. 3 -10

3.4 Ambiente do ST_Tera ................................................................................ 3 -11 3.4.1 Introduo ......................................................................................... 3 -11 3.4.2 Mdulo Aes..................................................................................... 3 -13

3.4.2.1 Lista de Estados de Aes..................................................... 3 -13

vi

3.4.2.2 Editando Estados..................................................................3 -13 3.4.3 Mdulo Anlise. ................................................................................. 3 -15

3.4.3.1 Lista de Combinaes........................................................... 3 -15 3.4.3.2 Diagramas........................................................................... 3 -15

3.5 Mdulo Dimensionamento............................................................................ 3 -17 3.6 Mdulo Resultados....................................................................................... 3 -24

3.6.1 Relatrio.............................................................................................. 3 -25 3.6.2 Detalhamento...................................................................................3 -26 3.6.3 ST_Viewer ..............................................................................3 -27

3.6.3.1 Mdulo ST_Viewer............................................................... 3 -27 3.6.3.1.1 Janela Principal do Mdulo................................................ 3 -27 3.6.3.1.2 Incluindo Blocos para insero........................................... 3 -29 3.6.3.1.3 Configurao do logotipo na prancha de detalhamento.......... 3 -32

Captulo 4. Mdulo ST_Vento 4.1 Introduo ...................................................................................................4 -2 4.2 ST_Vento......................................................................................................4 -2

Captulo 5. Mdulo da Geometria 5.1 Introduo ................................................................................................. 5 -2 5.2 Menu Barras .............................................................................................. 5 -2

5.2.1 Comando Barras................................................................................... 5 -2 5.2.2 Comando Propriedades.......................................................................... 5 -3

5.2.3 Comando Editar.................................................................................... 5 -4 5.2.4 Comando Dividir.................................................................................. 5 -4

5.2.5 Comando Unir Barras............................................................................5 -5 5.2.6 Comando Unir Extremos....................................................................... 5 -5 5.2.7 Comando Extend.................................................................................. 5 -6 5.2.8 Comando Interseccionar........................................................................ 5 -8 5.2.9 Comando Copiar................................................................................... 5 -8 5.2.10 Comando Array.................................................................................. 5 -9 5.2.11 Comando Espelhar.............................................................................. 5 -9 5.2.12 Comando Mover Barras...................................................................... 5 -10 5.2.13 Comando Offset.................................................................................5 -11

5.2.14 Comando Rotacionar.......................................................................... 5 -11 5.2.15 Comando Escalar............................................................................... 5 -12

5.2.16 Comando Inverter.............................................................................. 5 -12 5.2.17 Comando Renumerar..........................................................................5 -13 5.2.18 Comando Descontinuidades................................................................ 5 -14 5.3 Menu Ns...................................................................................................5 -15

5.3.1 Comando Editar.................................................................................... 5 -16 5.3.2 Comando Coordenada........................................................................... 5 -16 5.3.3 Comando Vinculao............................................................................ 5 -17 5.3.4 Comando Mover Ns............................................................................ 5 -18 5.3.5 Comando Renumerar Ns...................................................................... 5 -18 5.3.6 Comando Ns Semi-rgidos................................................................... 5 -19 5.4 Menu Eixos................................................................................................ 5 -21

5.4.1 Comando Novo Eixos........................................................................... 5 -21

vii

5.4.2 Comando Renomear.............................................................................. 5 -22 5.4.3 Comando Renomear Todos.................................................................... 5 -23 5.5 Menu Diafragma Rgido.............................................................................. 5 -24

5.5.1 Comando Adicionar...............................................................................5 -24 5.5.2 Comando Adicionar Barra...................................................................... 5 -25 5.5.3 Comando Ponto Mdio.......................................................................... 5 -26 5.6 Edio de Layers.........................................................................................5 -27

5.6.1 Aplicando layers s barras...................................................................... 5 -28

Captulo 6. Mdulo Prdios 6.1 Introduo ...................................................................................................6 -2 6.2 Gerao Automtica de Pavimentos .............................................................. 6 -3 6.3 Comandos Gerais do Mdulo Prdios............................................................. 6 -5

6.3.1 Comando Adicionar Pavimentos ......................................................... 6 -6 6.3.2 Comando Aplicar ............................................................................... 6 -6 6.3.3 Comando Excluir Pavimentos .............................................................. 6 -6 6.3.4 Comando Importar DXF ..................................................................... 6 -7 6.3.5 Comando Copiar Tipo de Pavimento .................................................... 6 -7 6.3.6 Comando Propriedades ....................................................................... 6 -8 6.3.7 Comando Importar Pavimento do mCalc 2D ........................................... 6 -8 6.3.8 Comando Apagar Tudo ....................................................................... 6 -8 6.3.9 Comando Gerador .............................................................................. 6 -8

6.4 Gerando Pavimentos..................................................................................... 6 -9 6.4.1 Ferramentas para Gerao de Eixos ...................................................... 6 -9 6.4.2 Ferramentas para Gerar e Editar Vigas ................................................. 6 -13 6.4.3 Ferramentas para Gerar e Editar Paredes .............................................. 6 -14 6.4.4 Ferramentas para Gerar e Editar Lajes .................................................. 6 -15 6.4.5 Ferramentas para Inserir Pilares ........................................................... 6 -16

6.5 Mdulo Pilares. ........................................................................................... 6 -17 6.6 Mdulo Vento. ............................................................................................ 6 -17

Captulo 7. Mdulo Aes 7.1 Introduo ...................................................................................................7 -2 7.2 Comando Ao Concentrada .........................................................................7 -2 7.3 Comando Valor A.C. ................................................................................... 7 -3 7.4 Comando Ao Distribuda ...........................................................................7 -3 7.5 Comando Valor A.D. ................................................................................... 7 -4 7.6 Comando Copiar Ao ................................................................................. 7 -5 7.7 Comando Copiar Estado ...............................................................................7 -5 7.8 Comando Definio dos Estados de Aes ..................................................... 7 -6 7.9 Comando Peso Prprio.................................................................................... 7 -7 7.10 Comando Editar Cargas Distribudas ........................................................... 7 -8

Captulo 8. Mdulo Anlise 8.1 Anlise Linear..............................................................................................8 -2 8.2 Anlise No Linear ...................................................................................... 8 -3

8.2.1 Elemento de Cabo ...............................................................................8 -3 8.3 Combinaes de Aes ................................................................................ 8 -4 8.4 Envoltria dos Mximos e Mnimos .............................................................. 8 -6

viii

Captulo 9. Mdulo Dimensionamento 9.1 Introduo ...................................................................................................9 -2 9.2 Menu Dimensionar ...................................................................................... 9 -3

9.2.1 Comando Dimensionar........................................................................... 9 -3 9.2.2 Comando Exibir %................................................................................. 9 -24 9.2.3 Comando Exibir DIM............................................................................. 9 -24 9.2.4 Comando Exibir Cores........................................................................... 9 -24 9.2.5 Comando Exibir Seo........................................................................... 9 -24 9.2.6 Comando Auto DIM.............................................................................. 9 -24 9.2.7 Comando Planilha.................................................................................. 9 -27 9.2.8 Comando Travamento Lateral............................................................... 9 -28

9.3 Menu Combinada ........................................................................................ 9 -32 9.3.1 Comando Combinar Barras.....................................................................9 -32

9.3.2 Comando Exibir Combinadas................................................................. 9 -33 9.4 Menu Viga Mista ........................................................................................ 9 -34

9.4.1 Comando Dimensionar Viga Mista.......................................................... 9 -35 9.4.2 Comando Adicionar Viga Mista.............................................................. 9 -51 9.4.3 Comando Redefinir Viga Mista............................................................... 9 -53 9.4.4 Comando Exibir Viga Mista.................................................................... 9 -54

9.5 Menu Grupos .............................................................................................. 9 -55

Captulo 10. Mdulo Ligaes 10.1 Introduo .................................................................................................10 -2 10.2 Comando Nova Ligao ............................................................................. 10 -2 10.3 Comando Dimensionar Ligao................................................................... 10 -4 10.4 Comando Copiar Ligao............................................................................ 10 -7 10.5 Comando Exibir %..................................................................................... 10 -7 10.6 Comando Exibir Cores................................................................................ 10 -8

Captulo 11. Mdulo Resultados 11.1 Introduo ................................................................................................. 11 -2 11.2 Menu Resultados - Diagramas ..................................................................... 11 -3 11.3 Menu Resultados - Anlise Linear ............................................................... 11 -8

11.4 Menu Resultados - Dimensionamento .......................................................... 11 -9 11.5 Menu Resultados - Anlise No Linear ........................................................ 11 -12 11.6 Menu Delta2/Delta1 ...................................................................................11 -12

Anexo A A.1 Exemplo 1 ..................................................................................................A -2 Anexo B B.1 Exemplo 2 .................................................................................................. B -2

CAPTULO 1.

mCalc 3D 4.0 - UMA VISO GERAL

mCalc 3D 4.0 1 - 2

CAPTULO 1. mCalc 3D 4.0 - UMA VISO GERAL

1.1 INTRODUO A STABILE ENGENHARIA LTDA. uma empresa projetista de estruturas metlicas, atuando no mercado de Engenharia Estrutural desde OUT/1975, com trabalhos em vrios pases da Amrica do Sul, tem o orgulho de apresentar o sistema que vai revolucionar a confeco de projetos de estruturas metlicas no mercado nacional: o sistema mCalc 3D.

A tnica do mCalc 3D, totalmente projetado e desenvolvido pela STABILE, que esse sistema tem a mesma facilidade de uso que o programa mCalc que j sucesso nacional: fantstica gerao automtica de estruturas espaciais, um editor grfico intuitivo, faclimo ambiente para declarao de aes, um solver muito rpido e um mdulo de Dimensionamento imbatvel.

Lembra-se que esse programa vem suprir uma carncia histrica no mercado: a ausncia de softwares direcionados para estruturas espaciais de ao que sejam adequados realidade da cultura da construo metlica nacional.

Esse sistema, desenvolvido por quem projeta estruturas metlicas desde SET/71, uma poderosa ferramenta na confeco de projetos de Estruturas Metlicas e que usada, pela STABILE, para a confeco dos projetos estruturais encomendados por nossos clientes.

Essa carncia, aliada s solicitaes dos clientes em obter respostas geis e consistentes, determinou a necessidade da STABILE em desenvolver o sistema mCalc 3D.

Programas para anlise e dimensionamento de estruturas de barras so muito teis quando se trabalha com projetos estruturais. O sistema mCalc 3D um conjunto de rotinas para a gerao, anlise e dimensionamento de estruturas espaciais.

Citam-se algumas caractersticas que foram implementadas no sistema:

Mdulo GEOMETRIA E AES (Entrada de Dados) 1. Editor grfico realmente 3D interativo com comandos semelhantes aos do AutoCAD;

2. Sistema de layers semelhantes ao do AutoCAD, para manipulao de grupos de barras da estrutura;

mCalc 3D 4.0 1 - 3

3. Gerao automtica de dados de estruturas mais usadas em obras correntes:

- Geometria e propriedades das barras;

- Aes considerando vrios estados de aes: peso prprio, ao permanente, sobrecarga, vento transversal e longitudinal e presso interna;

- Clculo Automtico das aes do Vento;

4. Importao da geometria da estrutura a partir de um desenho gerado no AutoCAD.

Mdulo de ANLISE - Pelo mtodo da Rigidez Direta, montagem da matriz de rigidez com reordenao nodal para otimizao da semilargura de banda e soluo do sistema de equaes por Gauss otimizado;

- Anlise No Linear pelo Mtodo Direto Critrio de Convergncia;

- 35 combinaes de aes, considerando a ponderao correspondente a cada estado, visando obterem-se as solicitaes de clculo para o dimensionamento.

Mdulo DIMENSIONAMENTO

O mdulo Dimensionamento sistematiza as orientaes das normas NBR 14762:2010 para perfis formados a frio e da NBR 8800:2008 para perfis laminados ou soldados.

Ao nvel da interao programa-usurio citam-se:

Dimensionamento paramtrico totalmente interativo da estrutura, utilizando-se qualquer combinao dos perfis formados a frio/cantoneiras laminadas/perfis soldados adotados.

Comando AutoDimensionar para dimensionamento automtico que dimensiona a estrutura ou um grupo escolhido de barras pelo critrio do menor peso.

Escolha do perfil e suas dimenses no momento do dimensionamento.

Fcil incluso e remoo de perfis no banco de dados do programa.

A cada barra dimensionada o programa informa a performance do perfil testado, i.e., a relao entre a solicitao e a resistncia do perfil testado, possibilitando, assim, o menor consumo de ao possvel da estrutura (fcil otimizao da estrutura).

mCalc 3D 4.0 1 - 4

Mdulo LIGAES Integrao com o software mCalc LIG 4.0. Permite que o usurio selecione ns e barras que formam conexes e bases de pilar e dimensione no programa de ligaes.

Mdulo RESULTADOS

1. Gerao de relatrio com dados da geometria, aes e da tabela de envoltria de mximos e mnimos, deslocamentos, solicitaes e reaes de apoio, para as combinaes especificadas.

2. Relatrio do Dimensionamento gerando exibindo a tabela de mximos e mnimos com os perfis adotados e performances de cada perfil. 3. Desenho da Deformada e dos Diagramas de Solicitaes da estrutura para cada combinao de aes.

4. Verificao de flecha mxima. Este comando possibilita visualizar se as flechas foram excedidas conforme o limite determinado pelo usurio nas configuraes.

5. Comando Delta 2/Delta 1 que permite avaliar a deslocabilidade da estrutura.

Integrao com outros programas

1. Exportao (DXF) do desenho com numerao de ns, e/ou barras ou com marcao dos perfis adotados.

2. Exportao SDNF

2. Integrao com o programa de estruturas mistas, mCalc AC 5.0, as vigas mistas so declaradas no mdulo de Prdios e dimensionadas no mdulo Dimensionamento do mCalc 3D.

1.2. O PACOTE mCalc 3D O pacote do sistema mCalc 3D composto por:

Embalagem

CD de instalao

Manual do Usurio

Rockey

mCalc 3D 4.0 1 - 5

Certifique-se que todos esses itens constam na documentao remetida. Em caso de algum problema contate a STABILE e relate o problema.

O sistema mCalc 3D composto por vrios mdulos:

Assistente de Projeto: para gerao automtica de estruturas pr-engenheiradas Geometria: editor grfico/modelador da estrutura

Prdios: pr-processador para pavimentos metlicos

Aes: editor (input) de aes Anlise: mdulo de anlise da estrutura

Dimensionamento: mdulo de dimensionamento paramtrico da estrutura

Resultados: relatrios da Anlise e Dimensionamento e diagramas do esforos.

1.3. EQUIPAMENTO NECESSRIO Por ter sido desenvolvido no ambiente Windows o sistema mCalc 3D rodar em qualquer computador que utilize o Windows 95, 98 , ME, 2000, NT, XP, Vista ou Win Seven, entretanto sugere-se instalar o sistema num equipamento razoavelmente rpido (Pentium III ou equivalente) com boa placa de vdeo (mnimo 32MB), monitor de boa resoluo (mnimo 800x600 pixels) e sobretudo com memria mnima de 512 MB.

1.4. INSTALANDO O mCalc 3D A instalao do sistema mCalc 3D simples e conduzida pelo programa instalador:

- Coloca-se o CD no driver;

- O programa de instalao rodar automaticamente;

- O instalador sugerir o nome da pasta onde o programa ser instalado. Caber ao usurio aceitar ou no a sugesto.

Todos os mdulos do sistema mCalc 3D so protegidos contra uso indevido por meio de um Rockey.

mCalc 3D 4.0 1 - 6

Nunca confie nos resultados do clculo de uma estrutura que tenha sido calculada sem que o Rockey tenha sido plugado.

Certamente, sero obtidos resultados inconsistentes e no confiveis.

1.4.1 Problemas ao rodar o mCalc 3D

Ao rodar o mCalc 3D caso seja exibida uma mensagem de erro - Ocorreu um erro no mCalc 3D - ao se entrar no mdulo Anlise deve-se:

- Verificar se o Rockey est perfeitamente plugado

- Verificar os dados de entrada do modelo

- Verificar se a pasta onde o programa foi instalado (provavelmente: C:\Arquivos de Programas\Stabile\mCalc3D) est liberada para gravao Caso ocorra algum problema na instalao, ou mesmo ao rodar o mCalc 3D entre em contato com a STABILE e relate o problema.

1.5. INICIANDO A USAR O mCalc 3D Aps a instalao do programa, para chamar-se o mCalc 3D basta clicar-se sobre o cone

criado pela instalao do programa . Entretanto, antes de seu uso, sugere-se que seja processada uma personalizao do programa. Chamando-se o menu Exibir ..... Preferncias acessam-se as configuraes do mCalc 3D que tem vrias opes:

mCalc 3D 4.0 1 - 7

Na aba Geral:

Na aba Dimensionamento:

Opes para unidades de fora e

comprimento.

Proximidade mnima entre ns, para evitar ns

sobrepostos.

Setando esta opo ser aplicado o efeito da temperatura em todas as barras da estrutura.

Valor mximo para a relao solicitao/resis-tncia no Auto-dimensionamento.

Definio das cores para cada faixa de

performance dos perfis.

Opo para travar os pontos de

chegada de teras.

Caso o usurio desabilite o travamento automtico,

este dever ser feito segundo critrios

prprios. O ngulo para considerar outras barras como travamento tambm

ficar inativo.

Salvamento automtico a cada intervalo de tempo.

Informar o coeficiente de dilatao trmica e a variao de temperatura.

Limite para verificao de

flechas no mdulo Resultados.

Cria um estado para receber o

peso prprio das barras de acordo

com o perfil selecionado no

Dimensionamento.

ngulo mximo entre barra para

permitir uma combinada.

mCalc 3D 4.0 1 - 8

Na aba Interface:

1.6. USANDO O mCalc3D Ao se carregar o programa, abre-se um arquivo em branco, no qual ser gerado o modelo da estrutura. Este pode ser criado de trs formas: utilizando o assistente de projetos, importando um arquivo DXF com o desenho unifilar da estrutura ou desenhando-a atravs das ferramentas grficas disponveis no mdulo Geometria do mCalc 3D. Como criar estruturas utilizando-se cada uma das maneiras citadas ser visto posteriormente.

1.7. APRESENTAO GERAL DO mCalc 3D O sistema mCalc 3D subdividido nos seguintes mdulos:

Home,

Geometria,

Casas aps a vrgula, variando de 0 a 4.

Clicando sobre a cor pode-se alter-la para exibio no

ambiente do programa.

Pode-se configurar o tipo e o tamanho da fonte para ser exibida no ambiente do

programa

Configurao de eixos escolhe-se em qual direo ser numerado, a outra

direo recebe letras.

mCalc 3D 4.0 1 - 9

Aes,

Anlise,

Dimensionamento

Ligaes e

Resultados.

Cada mdulo independente do outro, mas todos esto integrados, entre si, pelo sistema.

Apresentam-se, a seguir, os diversos mdulos do mCalc 3D:

1.7.1 Mdulo HOME Esse mdulo o de abertura do sistema. Caso se esteja abrindo um arquivo j existente, o mdulo Home publicar os dados principais da estrutura: nmero de ns, de barras, e as unidades de comprimento e de fora adotadas para essa estrutura.

1.7.2 Mdulo GEOMETRIA Esse o mdulo da Entrada de Dados Geomtricos do mCalc 3D, e tambm onde se encontra o assistente de projeto: quase sempre vai se ter que passar por esse mdulo.

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Os diversos comandos e recursos da Geometria esto descritos no Captulo 3.

Nesse item apresentam-se as diversas formas de entrada de dados geomtricos que o sistema disponibiliza:

1.7.2.1 Desenhando a Estrutura

Usando o editor grfico do mCalc 3D desenha-se estrutura com recursos semelhantes aos dos programas CAD.

H a possibilidade de se editar coordenadas dos ns e conetividades das barras por intermdio de planilhas.

1.7.2.2 Importao de arquivos DXF

Desenha-se a estrutura com algum programa que gere arquivos padro DXF tomando os cuidados de usar as ferramentas de preciso, no desenhar linhas sobrepostas, garantir que as linhas concorrer no ponto do n e de gerar o desenho na unidade de comprimento que se vai adotar no clculo.

1.7.2.3 Importao de uma subestrutura

Esse recurso muito poderoso, embora no se constitua, propriamente, numa maneira nova de entrada de dados.

A importao de subestruturas permite que se v montando/modelando uma estrutura complexa a partir de estruturas mais simples.

Um exemplo o caso de se modelar uma cobertura em trelia espacial em que o vo central seja arqueado, e os vos laterais sejas planos. Utilizando o gerador automtico, criam-se dois arquivos, um deles com a estrutura do trecho arqueado e o outro com a estrutura plana, conforme mostram os desenhos abaixo.

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Com uma das duas estruturas carregadas, ativa-se o comando Importa subestrutura no menu Arquivo - Importar.

Ser exibida a janela padro do Windows para abertura de arquivos. Declara-se o nome da estrutura (subestrutura) a ser importada. O mCalc 3D colocar o desenho da sub-estrutura importada a direita do desenho da estrutura principal, conforme abaixo.

A subestrutura aparecer na tela e permanecer selecionada para ser manipulada mover, copiar, espelhar.... .

A partir desse momento tem-se liberdade para continuar o trabalho de edio do desenho da maneira usual do mCalc 3D.

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No caso desse exemplo se deve duplicar o semi-vo plano, espelhando a cpia, e depois mover os trechos planos, posicionando-os da forma desejada com relao ao vo central arqueado.

Observa-se que a importao de subestrutura pode ser substituda se o usurio a partir de um arquivo aberto chamar a gerao automtica, ter-se- o mesmo efeito sem a necessidade de criar um novo arquivo.

1.7.3 Mdulo AES O sistema admite que se declare aes concentradas nos ns e aes distribudas sobre as barras.

Embora o sistema no aceite aes distribudas em barras de trelia, atravs da gerao automtica o programa concentrar as aes nos ns, e no haver momentos fletores nem esforos cortantes ao longo dessas barras. Para os demais tipos de barras aceitar-se- carga do tipo distribuda.

1.7.4 Mdulo ANLISE Embora seja muito importante dentro de qualquer sistema, pelo nmero de operaes realizadas e pelos resultados que ele oferece, o mdulo de Anlise pouco interage com o usurio, limitando-se a solicitar as combinaes de aes a serem adotadas.

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1.7.5 Mdulo DIMENSIONAMENTO No mdulo Dimensionamento se estabelece o perfil a ser adotado em determinada(s) barra(s) da estrutura. Em realidade a determinao das dimenses de um perfil feita por verificao: adota-se um perfil, declaram-se suas dimenses, tipo de ao e orientao e o mCalc 3D calcula as resistncias desse perfil e as compara com as solicitaes da barra que se est dimensionando.

A verificao do perfil feita, ento, da seguinte maneira:

Dados: as solicitaes de clculo, o perfil a ser adotado (forma e dimenses) e os comprimentos de flambagem da barra (mCalc 3D l as solicitaes de clculo - resultado da Anlise - e os comprimentos das barras, ficando por conta do usurio a escolha do perfil e suas dimenses). Calcular: as resistncias de clculo e comparar com as solicitaes de clculo. As respostas oferecidas pelo mCalc 3D so os valores das resistncias de clculo do perfil e os percentuais de performance do perfil frente s solicitaes.

1.7.6 Mdulo LIGAES No mdulo LIGAES o usurio declara os ns e barras que compem as conexes. Aps criar as ligaes, acionando o boto Dimensionar, o software mCalc LIG chamado para dimensionar e detalha-las.

O relatrio com as verificaes pode ser visualizado e salvo no formato .RTF. E o detalhamento pode ser visualizado e salvo em .dxf.

1.7.7 Mdulo RESULTADOS O mdulo Resultados publica os relatrios completos da Anlise e do Dimensionamento, alm de oferecer o desenho da deformada das diversas combinaes de aes. Os relatrios so arquivos tipo texto e podem ser lidos por qualquer editor de texto: .RES - relatrio da Anlise e .DIM - relatrio do Dimensionamento.

Os relatrios so oferecidos e publicados pelo mdulo Resultados em formato .RTF para serem lidos por editores de texto mais sofisticados.

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Dentro do prprio mCalc 3D os relatrios so apresentados num editor de texto que permite alguma edio e a impresso dos mesmos.

1.8. COMANDOS/RECURSOS GERAIS DO mCalc 3D O mCalc 3D possui alguns comandos que so gerais e que podem ser usados em todos os mdulos do sistema.

1.8.1 Mtodos de Seleo O sistema disponibiliza vrios mtodos de seleo:

1.8.1.1 Seleo individual

Faz-se a seleo individual clicando-se, com o mouse, sobre a entidade n ou barra.

Essa seleo pode ser aplicada a um conjunto de entidades repetindo-se a seleo: clicando-se com o boto esquerdo do mouse sobre cada entidade.

1.8.1.2 Por Retngulo/Janela

Faz-se a seleo por janela abrindo-se um retngulo, da esquerda para a direita sobre um conjunto de entidades. Nesse mtodo s sero selecionadas as entidades que estiverem integralmente dentro da janela/retngulo. 1.8.1.3 Por Retngulo/Crossing

Faz-se a seleo por crossing abrindo-se um retngulo, da direita para a esquerda sobre um conjunto de entidades. Nesse mtodo sero selecionadas as entidades que estiverem dentro da janela e as barras que forem cortadas pelo limite da janela, i.e. que estiverem parcialmente dentro do retngulo/janela de seleo. 1.8.1.4 Por Polgono

Pressionando-se a tecla F9 o mCalc 3D troca o tipo de seleo para seleo por polgono onde permitido que se desenhe um polgono envolvendo as entidades que se quer selecionar.

O polgono de seleo dever ser fechado, i.e. o ponto final do polgono deve coincidir com o ponto inicial.

Sero selecionadas as entidades que estiverem integralmente dentro do polgono.

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1.8.1.5. Por Fence

Pressionando-se, novamente, a tecla F9 o mCalc 3D permite que se faa a seleo por meio de uma linha que corta a entidade selecionada: a seleo por fence. Essa linha de seleo pode desenhada, indistintamente, da esquerda para a direita ou da direita para a esquerda. Sero selecionadas as barras que forem cortadas pela linha.

1.8.1.6. Tecla F9

Recapitulando-se o funcionamento da tecla F9:

Por default os tipos de seleo adotados pelo mCalc 3D sero a seleo individual ou por retngulo. A linha de status do programa, barra situada no inferior da tela, ter a seguinte aparncia:

Pressionando-se a tecla F9 o tipo de seleo passa a ser Por Polgono e na barra de status ser exibido o seguinte:

Pressionando, novamente, F9 o tipo de seleo passa a ser Por Fence e na barra de status ser exibido o seguinte:

Pressionando-se, de novo, a tecla F9 o tipo de seleo volta a ser Por Retngulo onde a seleo pode ser tambm Individual.

1.8.2 Mtodos de Deseleo Uma vez que a barra tenha sido selecionada, ao se repetir a seleo, por qualquer mtodo que seja, ela ser deselecionada. Pressionando-se a tecla tambm possvel deselecionar as entidades.

1.8.3 Ferramentas de Preciso 1.8.3.1 N mais prximo

Ao se modelar/desenhar uma estrutura, o sistema mCalc 3D atrair, sempre, a extremidade final da barra que estiver sendo desenhada para o n mais prximo.

1.8.3.2 Ortho (F8)

Indica que a seleo ser por retngulo ou individual

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Um dos recursos de preciso disponveis o desenho ortogonal: pressionando-se a tecla F8 ativa-se o comando Ortho, conduzindo o desenho das barras paralelos aos eixos de coordenadas do usurio (UCS) no plano de visualizao em que se est trabalhando. No caso de se ter trocado a posio dos eixos, o editor grfico do mCalc 3D desenhar barras paralelas a essa nova posio de eixos.

1.8.4 Comandos Gerais No menu principal do sistema tem-se o menu Arquivo com os seguintes comandos gerais:

Novo: inicia o trabalho com um novo modelo estrutural.

Abrir: inicia o trabalho com um arquivo j existente. Salvar: salva todos os dados da estrutura.

Salvar Como: salva todos os dados da estrutura num arquivo com outro nome. Essa uma maneira de copiar dados de uma estrutura.

Importar: permite a importao de arquivos padro DXF e a importao de subestrutura, j descritos nos itens 1.7.2.2 e 1.7.2.3, respectivamente. Exportar: exporta o desenho da estrutura, utilizando o formato DXF.

Esse comando amplo e permite a exportao do desenho do jeito que ele est: - caso a estrutura estiver desenhada com ns numerados, ser exportado o desenho com numerao de ns;

- caso a estrutura estiver desenhada com barras numeradas, ser exportado o desenho com numerao das barras;

- caso a estrutura estiver desenhada com ns e barras numerados, ser exportado o desenho com numerao de ns e barras;

- caso a estrutura estiver desenhada exibindo os perfis adotados (no mdulo Dimensionamento) ser exportado o desenho com os perfis adotados. Os outros recursos/comandos gerais do mCalc 3D encontram-se na barra de ferramentas localizada abaixo do menu principal:

Alm dos trs primeiros botes esquerda, que so padres do Windows para inicializao, abertura e gravao de arquivos, j descritos acima, tem-se:

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1.8.4.1 Exporta DXF: trata-se de um atalho para o comando de exportao de arquivos no padro DXF, descrito anteriormente, permite imprimir a estrutura com vrias opes de impresso.

1.8.4.2 Undo e Redo: desfazer e refazer uma ao respectivamente, comandos padres dos programas CAD.

1.8.4.3 Mover Tela: movimenta o desenho em relao janela de visualizao. Esse comando pode ser ativado, tambm, pelo prompt do mCalc 3D digitando-se P e .

1.8.4.4 Orbit: gira o desenho em relao janela de visualizao.

1.8.4.5 Zoom por Janela: aumenta o desenho enquadrando-o janela aberta pelo usurio.

1.8.4.6 Zoom Mais e Zoom Menos: esse comando, que se assemelha ao Pan do AutoCAD, permite que se tenha Zoom Mais e Zoom Menos.

1.8.4.7 Zoom Enquadrar: enquadra todo o desenho na janela de visualizao. Esse comando assemelha-se ao Zoom Extended do AutoCAD.

1.8.4.8 Copia Propriedades: copia as propriedades das barras.

Esse um comando muito til, pois ele ter mltipla funo:

No mdulo Geometria ele copiar as propriedades de uma barra para um conjunto de barras selecionadas: sero copiados o tipo de barra, a constante elstica e as caractersticas geomtricas.

No mdulo Aes sero copiadas as aes distribudas de uma barra para o conjunto de barras selecionadas.

No mdulo Dimensionamento ele copiar o dimensionamento adotado de uma barra para um conjunto de barras selecionadas. Essa cpia ser feita calculando, barra a barra, a performance do perfil.

1.8.4.9 Copia Plano: copia as propriedades, ou aes ou dimensionamento de um plano para outro (somente planos de geometria idnticas).

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1.8.4.10 Distncia: esta ferramenta informa a distncia entre dois pontos. Basta clicar no cone e selecionar estes dois pontos, ento sero informados no prompt a distncia e as variaes de x (dx), y (dy) e z (dz).

1.8.4.11 Selecionar Plano: esta ferramenta ser til quando se queira selecionar barras em um plano para aplicar algum comando. Aciona-se o cone e devero ser apontadas duas barras que estejam contidas no plano que se queira destacar, confirma-se com o boto direito do mouse ou clicando em . Aps a confirmao, o plano estar salientado.

1.8.4.12 Inverter Seleo: este comando seleciona todas as barras ou as deseleciona.

1.8.4.13 Selecionar Plano: esta ferramenta ser til quando queira-se selecionar barras em um plano para aplicar algum comando. Aciona-se o cone e devero ser apontadas duas barras que estejam contidas no plano que se queira destacar, confirma-se com o boto direito do mouse ou clicando em . Aps a confirmao, o plano estar salientado.

1.8.4.14 Esconder poro da estrutura por plano: o comando permite que o usurio exiba apenas barras contidas em um plano. No prompt o programa pedir que sejam declarados um ponto contido neste plano e o eixo global que normal a este plano. Por fim, necessrio selecionar um ponto do plano que ficar visvel.

1.8.4.15 Esconder poro da estrutura por seleo: corta parte da estrutura selecionada pelo usurio, deixando visvel somente a regio no selecionada.

1.8.4.16 Mostrar tudo: Este comando exibe novamente o desenho de toda a estrutura aps ela ter sido escondida pelos comandos 1.8.4.14 ou 1.8.4.15.

1.8.4.17 Exibe Alertas: uma ferramenta de verificao da consistncia de dados.

Esse comando avisa e identifica os problemas do modelo estrutural, quer se faltam propriedades, quer se existem barras desconectadas ou, ainda, se existem barras sobrepostas.

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1.8.4.18 Numera Ns: a qualquer momento (dentro de qualquer mdulo) numera os ns.

1.8.4.19 Numera Barras: a qualquer momento (dentro de qualquer mdulo) numera as barras.

1.8.4.20 Numera Ligaes: exibe o nmero das ligaes dentro do mdulo Ligaes.

1.8.4.21 Localizar e selecionar barra: localiza e seleciona uma determinada barra, para isto basta ativar o comando e digitar o nmero da barra desejada.

1.8.4.22 Localizar e selecionar n: localiza e seleciona um determinado n, para isto basta ativar o comando e digitar o nmero do n desejado.

1.8.4.23 Tipo de Estrutura: esta ferramenta ser til para informar ao usurio o tipo de barra na estrutura. Utilizam-se as seguintes siglas: - PE: Prtico Espacial; - TE: Trelia Espacial; - GR: Grelha; - EC: Elemento de Concreto; - TR: Tera; - CB: Cabo.

1.8.4.24 Marca Ns: exibe os ns por intermdio de um pequeno crculo na posio do n.

1.8.4.25 Eixos Globais: exibe os eixos globais da estrutura.

1.8.4.26 Eixos Locais: exibe os eixos locais de cada barra.

1.8.4.27 Exibe Vinculao: exibe a vinculao adotada na estrutura.

1.8.4.28 Exibir ns Semi-Rgidos: exibe os ns declarados como semi-rgidos por intermdio de um pequeno crculo azul na extremidade da barra.

1.8.4.29 Exibir Descontinuidades: exibe as descontinuidades declaradas para as barras por intermdio de um pequeno crculo vermelho na extremidade da barra.

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1.8.4.30 Impresso: esta ferramenta estar ativa em todos os mdulos do mCalc 3D, sempre sero impressas as barras que o usurio selecionar e a mesma imagem que aparece na tela no momento da seleo, ou seja, se estiver exibindo nmero de ns e barras, estes sero impressos juntamente com as barras da estrutura. Da mesma forma ocorre no mdulo de Dimensionamento com o nome ou performance dos perfis nas barras; no mdulo Aes com o desenho das cargas e respectivos valores; e ainda, no mdulo Resultados com os diagramas e deformadas.

Para imprimir a estrutura, aps clicar no cone da impresso, surgir uma janela de dilogo para que o usurio configure a pgina da impresso:

Orientao do papel: selecionar paisagem ou retrato.

Ajuste da escala: pode-se editar a escala desejada ou deixar por conta do programa para ajustar a estrutura na folha.

Ajuste das folgas das margens na

folha de impresso.

Seleciona impressora padro

para imprimir.

Dados de identificao para exibir na

folha de impresso.

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1.8.4.31 Vistas: esta ferramenta permite que o usurio salve vistas da estrutura e as chame quando quiser, em qualquer mdulo.

: clicando neste cone adicionam-se vistas. O usurio deve posicionar na tela a vista da estrutura e clicar neste comando, ento aparece a seguinte janela para nomear:

Toda vez que se queira exibir uma vista deve-se clicar sob o nome dela na lista:

: este comando apaga as vistas criadas. Seleciona-se a vista na lista e aciona este boto para exclu-la.

: sobrescreve as vistas para utilizar este comando deve-se selecionar a vista que ser substituda, posiciona-se a estrutura exibindo a nova vista, posteriormente, aciona-se o comando de sobrescrever vista.

Ainda no menu principal superior, o mCalc 3D tem ferramentas para a visualizao da estrutura, segundo o sistema de eixos globais:

Essas ferramentas esto disponveis em todos os mdulos do programa.

Mostra a vista da estrutura projetada no plano definido pelos eixos X e Y vista superior da estrutura.

Mostra a vista da estrutura projetada no plano definido pelos eixos X e Z vista frontal da estrutura.

Mostra a vista da estrutura projetada no plano definido pelos eixos Y e Z vista lateral da estrutura.

Digita-se o nome da vista e confirma em

OK

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Mostra a vista em perspectiva do tipo 3D livre.

barrasolta: Este comando serve para identificar se existe alguma barra na estrutura que no esteja conectada. Para ativar este comando, deve-se digitar na barra de status do programa barrasolta neste momento o programa selecionar todas as barras que estiverem conectadas aparecendo em vermelho, logo, se alguma barra no estiver conectada a estrutura, ela no ser selecionada permitindo que o usurio a identifique rapidamente.

1.8.5 Sistema de Coordenadas do mCalc 3D Foram implementados dois sistemas de coordenadas no mCalc 3D: retangulares e polares. Para cada um desses sistemas tem-se coordenadas absolutas e relativas.

1.8.5.1 Coordenadas Retangulares

O sistema de coordenadas retangulares indexa as coordenadas dos pontos origem do sistema (coordenadas 0,0,0). Assim, as coordenadas de um n que dista da origem 500 unidades na direo do eixo X, 400 unidades na direo do eixo Y e 250 unidades na direo do eixo Z sero (500, 400, 250) ou seja X=500, Y=400 e Z=250. 1.8.5.2 Coordenadas Absolutas

As coordenadas absolutas so referidas origem (0,0,0) do sistema global. 1.8.5.3 Coordenadas Relativas

As coordenadas relativas sempre estaro referidas uma origem temporria que o ltimo ponto (ou ponto anterior). Para se usar coordenadas relativas, deve-se, simplesmente, colocar um @ antes das coordenadas do prximo ponto.

O smbolo @ indica para o programa que a origem do prximo ponto o ponto anterior.

1.8.6 Manual on line do mCalc 3D Alm do manual impresso do mCalc 3D, que acompanha o pacote do programa, disponibiliza-se o manual on line, que um grande arquivo em formato .PDF com o mesmo contedo do manual.

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Para consultar esse manual deve-se ter instalado o programa Acobrat Reader. Esse programa, de distribuio gratuta, acompanha a instalao do mCalc 3D.

Para instal-lo deve-se copiar o contedo do sub-diretrio Manual que est no CD de instalao do mCalc 3D.

Uma vez carregado o Acrobat Reader, basta abrir-se os diversos captulos do manual para visualiz-lo ou imprimi-lo.

O manual on line tambm est disponvel para download em nosso site - www.stabile.com.br

CAPTULO 2. ASSISTENTE DE PROJETOS

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2

CAPTULO 2. ASSISTENTE DE PROJETOS

Com o objetivo de facilitar o uso do programa mCalc 3D, desenvolveu-se um mdulo chamado Assistente de Projetos que orienta a Gerao Automtica de Dados. Nesse mdulo esto includas as geraes de geometria (barras, propriedades e vinculao) e de aes que carregam as estruturas mais usuais.

O mdulo Assistente de Projetos surgir toda a vez que se abrir um arquivo novo ou no mdulo Geometria (basta clicar sobre a aba Geometria), clicar no Menu Mdulos e selecionar o boto de gerao:

e clicar em qualquer ponto da rea de desenho ou digitar as coordenadas no prompt do programa.

O sistema abrir uma janela apresentando as possibilidades de tipos de estruturas a serem geradas. Nessa janela, encontram-se 3 abas com os tipos de estruturas separadas por grupos. O primeiro grupo apresenta as Trelias espaciais:

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2.1 GERANDO TRELIAS ESPACIAIS Tm-se alguns pontos comuns na gerao automtica dessas trelias:

Os dados geomtricos devero ser informados em metros e os dados de aes na unidade de fora escolhida na Configurao.

A geometria, aes e propriedades geradas tero unidades compatveis com as escolhidas na configurao.

Os ns sero numerados da esquerda para a direita, ficando os ns pares no Banzo Superior e os mpares no Banzo Inferior.

As barras sero numeradas da esquerda para a direita, seguindo a seguinte ordem: 1. Banzo Superior 2. Banzo Inferior 3. Diagonais 4. Montantes O primeiro e ltimo ns do banzo inferior sero considerados ns de apoio. Caso esta situao no se verifique em algum modelo de trelia, posteriormente dever ser corrigido na Geometria.

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As aes devidas ao vento sero geradas, conforme a NBR 6123:1987, considerando-se duas direes preferenciais: Vento Transversal (perpendicular cumeeira) e Vento Longitudinal (paralelo cumeeira), respectivamente formando um angulo de 90 e 0 de acordo com a referida norma.

As aes sero geradas como aes uniformemente distribudas sobre as barras do Banzo Superior. Sero gerados 5 ou 6 estados de carga sendo:

Estado 1: Ao Permanente (peso prprio + telhas + ...) Estado 2: Sobrecarga

Estado 3: Vento Transversal

Estado 4: Vento Longitudinal

Estado 5: Presso Interna para Vento Transversal

Estado 6: Presso Interna para Vento Longitudinal

A seguir apresenta-se a informao de dados para uma trelia espacial:

MALHA ESPACIAL PLANA

Uma vez confirmado o tipo de trelia que se quer surgir uma janela de dilogo para informao de dados geomtricos:

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5

Dados informados:

Para a gerao de geometria:

Largura(X): largura da estrutura, conforme figura ao lado;

Comprimento(Y): comprimento da estrutura, conforme figura;

Altura da Trelia(H): altura entre os banzos inferior e superior;

Nmero de mdulos em X e Y: em metros;

P-direito do prdio (para determinao dos coeficientes aerodinmicos).

Os dados devero se informados em metros e as coordenadas sero geradas na unidade escolhida na Configurao.

Uma vez que os dados sejam confirmados avana-se para a janela de dilogo de informao de aes:

Ao Permanente ............ peso das telhas, do forro ... Sobrecarga .......... de utilizao do telhado (conforme NBR8800 25 kgf/m2) Presso Dinmica ...... presso dinmica do vento ao longe

Os valores dos 3 primeiros itens devero ser fornecidos em kgf/m2. O programa gerar cargas uniformes, linearizadas sobre as barras do Banzo Superior, na unidade escolhida na Configurao.

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No caso da Presso Dinmica possvel determin-la automaticamente, bastando clicar-se sobre o boto e seguir os passos que se apresenta a seguir:

1. No grfico das isopletas clica-se sobre o local onde ser edificada a estrutura

3. Declaram-se a rugosidade do terreno, as dimenses da edificao e a altura acima do terreno que se quer determinar o valor de S2.

4. Declara-se o grupo ao qual a edificao pertence, determinando S3:

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5. Por ltimo, avanando-se, ser exibida a Presso Dinmica:

A seguir, devem ser declarados os coeficientes aerodinmicos externos e de presso interna para vento transversal e longitudinal, e deve-se declarar a rea inicial de cada grupo de barras. Essa rea serve como valor inicial para o clculo iterativo. Caso j se saiba a rea aproximada das sees transversais das barras, esse valor deve ser declarado, se no, inicia-se as variveis com uma rea qualquer, i.e. 1cm2.

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Sero gerados 9 estados de cargas, na seguinte ordem: 1 estado: Peso prprio da estrutura 2 estado: Ao permanente 3 estado: Sobrecarga de utilizao 4 estado: Vento Transversal esquerdo 5 estado: Vento Transversal direito

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6 estado: Vento Longitudinal de frente 7 estado: Vento Longitudinal de fundos 8 estado: Presso interna para vento transversal 9 estado: Presso interna para vento longitudinal Ao concluir a gerao, o mCalc 3D apresenta o modelo geomtrico e os diversos estados de aes criados. A partir da, a estrutura est pronta para ser analisada, ou para ser modificada pelo usurio, caso alguma edio se faa necessria.

O procedimento para a gerao automtica dos outros tipos estruturais disponveis so semelhantes ao descrito acima. Basta preencher os dados pedidos pelo programa.

2.2 ESTRUTURA ESPACIAL A PARTIR DE UMA PLANA Esto disponveis 15 tipos de estruturas planas, a partir destas possvel gerar estruturas espaciais.

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Devero ser fornecidos os dados geomtricos da estrutura plana, e a partir do P Direito ser estabelecida a altura dos pilares. A distncia entre cada um dos prticos ser dada pelo valor inserido em Inter-Tesouras que sero distribudas ao longo do Comprimento do prdio.

Na gerao de cargas distribudas devidas a ao do vento, a Presso Dinmica e os coeficientes de presso interna e externa sero calculados automaticamente pelo mdulo ST_Vento (ver captulo 4).

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A finalizao ser dada pela declarao das reas das barras, caso no se saiba, a princpio, tais propriedades sugere-se que sejam declarados valores quaisquer e diferentes de ZERO.

Aps insero de todos estes dados basta clicar no boto CONCLUIR e a estrutura gerada via Assistente de Projetos ser reproduzida no ambiente do mCalc 3D:

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2.3 ESTRUTURAS DIVERSAS Alm das trelias espaciais e das estruturas planas tambm tem disponvel no Assistente de Projetos estruturas do tipo: semi-esfera, esfera, pirmide e cone.

Nestes modelos haver apenas a gerao da geometria e no do carregamento.

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O gerador de teras tambm chamado nesta janela e ser explicitado no captulo 3 deste manual.

CAPTULO 3.

MDULO PROJETO DE TERAS - ST_TERAS

mCalc 3D 4.0 3 - 2

CAPTULO 3 ST_Teras: GERAO DE TERAS

3.1 INTRODUO

Carrega-se o mdulo ST_Teras, a partir do Assistente de Gerao do mCalc 3D 3.0. Ao se entrar no Assistente de Gerao percebe-se que ele possui trs abas de opes de tipos de estrutura. O ST_Teras est localizado na terceira aba chamada Diversos e para acion-lo deve-se selecionar a opo Tera e ento clicar em Iniciar Gerao.

Lembrando sempre que o usurio dever, antes de acionar o ST_Teras, escolher as unidades de Fora e Comprimento que deseja trabalhar. Ao iniciar a gerao surge a seguinte janela:

3.2 INICIANDO UM NOVO TRABALHO

Ao selecionar a opo Iniciar um novo trabalho, surge a janela ST_Teras: Definies.

Na janela Definies sero declarados: a) tipo de cobertura; b) unidades de trabalho e; c) regies da estrutura, que podem ser laterais ou oites,a ser analisada.

Existem trs opes de cobertura, que podem ser de uma gua, duas guas ou arco.

mCalc 3D 4.0 3 - 3

O programa permite ao usurio escolher a regio da edificao que ser analisada, que podero ser as laterais ou oites ou ainda laterais e oites simultaneamente.

3.3 SISTEMA CONSTRUTIVO

3.3.1 Caractersticas geomtricas da edificao

Nesta janela sero declaradas as dimenses gerais do galpo. As dimenses a informar esto representadas na figura. A inclinao do telhado dever ser declarada e no deve exceder 25%. Caso o usurio declare uma inclinao maior aparecer uma mensagem de alerta:

Botes para avanar e/ou voltar dentro do mdulo ST_Teras

mCalc 3D 4.0 3 - 4

3.3.2 Modulao Interprticos

Nesta etapa o usurio declara o valor da distncia entre os prticos da edificao ou escolhe quantos mdulos interprticos a edificao ter. Embora as distncias entre prticos podero ser diferentes entre si, por default o comprimento do prdio dividido em partes iguais de acordo com o nmero de interprticos declarados.

Caso se queiram interprticos desiguais basta editar manualmente a dimenso e o programa ajustar a diferena no ltimo interprtico listado, por exemplo:

Botes para Sair, Avanar ou Retornar dentro do mdulo ST_Teras

Exibe a modulao do prdio e a distncia entre os prticos, este campo permite alterao caso queira-se modulaes diferentes entre prticos.

Distncia entre prticos e nmero de mdulos da edificao

Esta opo, quando marcada, considera que a mesa superior da tera est lateralmente contida. O fator R da NBR 14762 ser considerado no dimensionamento da tera

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Interprticos Iguais Interprticos Editados

Neste exemplo, o interprtico 1 foi majorado, portanto o interprtico 8 (ltimo listado) foi ajustado automaticamente.

Nesta etapa o usurio tambm determina o nmero de linhas de correntes para travamento lateral das teras. Tem-se a opo de considerar a mesa superior da tera lateralmente contida, para isto, marcar a opo Mesa superior da tera lateralmente contida.

3.3.3 Tipos de teras

Na janela Sistema Construtivo escolhe-se o tipo de tera que pode ser de cobertura (tpica ou de contraventamento) ou de fechamento lateral. Tambm dever ser selecionado o perfil a ser usado, U, U enrijecido ou Z enrijecido com abas inclinadas.

A escolha do sistema estrutural tambm dever ser feita. So apresentados cinco modelos de teras: - biapoiada; - com mo francesa; - com luva; - com transpasse;

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3.3.4. Configuraes do sistema estrutural

Dependendo das regies que esto sendo analisadas, a janela para configurao do tipo de tera apresentar de uma a trs abas, sendo:

a) Cobertura; b) Lateral; c) Oito;

Para cada uma destas abas dever ser configurado um sistema estrutural.

Dependendo do tipo de sistema estrutural escolhido ser necessrio informar alguns dados complementares. Se for selecionado um sistema estrutural tipo Tera Biapoiada no h nenhuma necessidade de insero de dados complementares, e ainda poder ser selecionado qualquer tipo de perfil. A ilustrao que aparecer na janela ser:

No caso da tera com mo francesa, tambm pode-se selecionar qualquer tipo de perfil. Adicionalmente, devero ser configuradas as dimenses (LH e LV):

Seleo do tipo de tera.

Escolha do sistema estrutural.

Escolha da seo da tera.

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Para teras com luva o boto Configurar Transpasses ficar ativo e pode-se acion-lo para configurar comprimentos ou tamanhos das luvas, que poder ser pelo comprimento direto do transpasse ou por uma porcentagem do vo da tera.

Nas teras com transpasse existem restries em relao ao tipo de perfil. Neste caso s possvel utilizar perfis Z enrijecidos. Para este tipo de tera tambm necessrio configurar os transpasses.

Os tamanhos dos transpasses e luvas podero ser fornecidos como um % em relao ao vo das teras ou dado em comprimento.

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3.3.5. Modulao das teras

Assim como define-se a modulao interprticos, preciso definir tambm a modulao interteras. A janela para definio das teras ter o nmero de abas em funo das regies que se optou por analisar, por exemplo, neste caso foi determinado inicialmente que seriam analisados as laterais e os oites, logo, esta etapa ter seis abas para definir as interteras, so elas: cobertura (esquerda e direita), laterais (esquerda e direita) e os oites. A janela de modulao de interteras tem o seguinte aspecto:

Da mesma forma que os interprticos, as interteras podero ser diferente, por default cada gua dividida em partes iguais de acordo com o nmero de interteras declaradas. Caso se queiram interteras desiguais basta editar manualmente a dimenso e o programa, assim como no interprticos, ajustar a diferena na ltima intertera listada.

Para cada regio deve-se definir as interteras, para isto clica-se nas abas uma a uma.

Nmero de interteras por

gua.

Distncia entre as teras.

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Para os oites, alm de declarar as interteras, deve-se declarar tambm a distncia entre pilares.

3.3.6. Carregamentos

Na janela de carregamentos devero ser declarados o tipo de telha e seu peso por metro quadrado, a sobrecarga, utilidades, fora de compresso, carga concentrada e dados da ao do vento nas teras.

3.3.6.1. Dados das telhas

Dever ser declarado o peso das telhas por metro quadrado.

3.3.6.2. Carregamento

A etapa de declarar os carregamentos consiste em inserir os valores de sobrecarga de utilizao e utilidades, inserir fora de compresso devida ao vento e carga concentrada se houver, pode-se deixar desabilitado o item carga concentrada desmarcando o respectivo campo.

Distncia entre as teras.

Distncia entre os pilares de oito.

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3.3.6.3. Ao do Vento

A presso dinmica e os coeficientes de vento podem ser determinados pelo mdulo ST_Vento.

OBS: O captulo 4 deste manual apresenta o mdulo do ST_Vento detalhadamente.

Para considerar carga concentrada dever ser marcado este campo.

Pode-se digitar um valor ou pode-se atravs do

boto Determinar acionar o mdulo ST_Vento

Somente para teras de contraventamento.

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3.4. AMBIENTE DO ST_Teras

3.4.1. Introduo

A janela inicial do ST_Teras, apresenta o seguinte aspecto:

No menu superior apresentam-se os seguintes comandos bsicos:

Salvar: Salva o arquivo de trabalho

Configuraes: Configura dados que sero exibidos nos relatrios bem como dados para o clculo de flechas. No boto configuraes tem-se trs menus para que se faam as configuraes conforme as necessidades do usurio, so eles: Flechas e Personalizao

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Menu Flechas

Menu Personalizao

Neste campo dever ser informado os dados gerais do projeto como: responsvel tcnico, contratante, cliente, etc.

O ambiente do ST_Tera apresentar um nmero de abas que corresponder a quantidade de regies que foram determinadas na janela inicial do ST_Teras: Definies, pois est relacionada com a anlise de cada regio. Por exemplo: ao determinar que o programa analise as regies laterais e oites na tela inicial do programa, o ST_Tera ter seis abas que correspondero respectivamente a: Coberturas 1 e 2, Laterais 1 e 2 e Oites 1 e 2.

O usurio pode declarar o valor da flecha mxima conforme desejar.

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Para cada aba tm-se os seguintes mdulos: Aes, Anlise, Dimensionamento e Resultados.

3.4.2. Mdulo Aes

O mdulo de Aes apresenta a lista de estados e um desenho esquemtico do tipo de sistema estrutural da tera, conforme o que foi declarado no mdulo de Gerao de Teras:

3.5.2.1 Lista de estados de aes

O mximo de estados de aes criados pelo ST_Teras so nove. Dependendo do tipo de tera selecionada na gerao e tambm depende se o usurio optou por declarar carga concentrada no meio dos vos na aba de carregamentos.

3.5.2.2. Editando Estados

Depois de gerados os estados, estes podero ser editados no mdulo Aes. Para edit-los basta clicar sob o nome do estado e alterar o valor do carregamento.

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Quando a alterao for feita em estados de carga distribuda dever ser declarado um valor de fora por comprimento e com a devida orientao de sinal. J para cargas concentradas o valor declarado dever ser em unidades de fora, tambm vale a conveno de sinais. As cargas devero ser declaradas em relao ao eixo y, ou seja, cargas orientadas de baixo para cima sero positivas (sentido positivo do eixo y) e as orientadas de cima para baixo sero negativas (sentido negativo do eixo y).

Edita o valor do carregamento.

Seleciona o estado na lista.

Depois de editar clica-se no boto Aplicar para confirmar a edio.

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3.4.3. Mdulo Anlise

No mdulo de Anlise o ST_Teras ir analisar a estrutura conforme as combinaes declaradas para obter os esforos mximos que sero enviados para o Dimensionamento.

3.4.3.1 Lista de combinaes

Aps clicar na aba Anlise aparecer uma janela com uma lista de combinaes, inicialmente, estaro listadas as combinaes de estados com os coeficientes de ponderao de acordo com a NBR 14762:2010. Estes coeficientes podero ser editados, para isso, basta alterar o valor no campo correspondente e depois clicar em Atualizar. Os coeficientes podero ser restaurados clicando no boto Padro. Depois de combinar os estados clica-se em Envoltria para que a anlise seja feita.

3.4.3.2 Diagramas

Depois de feita a envoltria so apresentados os diagramas das solicitaes nas teras. Seleciona-se a combinao para visualizar os diagramas e este apresentado na tela.

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Obs.: a opo de exibir o diagrama de deslocamentos estar desabilitada quando a anlise for feita antes do dimensionamento. Para visualizar este diagrama basta retornar na aba Anlise aps o dimensionamento da tera. Isto acontece porque necessria a informao das propriedades do perfil para o clculo dos deslocamentos.

Seleciona o tipo de solicitao que se queira visualizar o diagrama ou as reaes nos apoios.

Seleciona a combinao

Movendo esta barra para a direita o diagrama fica maior. Movendo para a esquerda o diagrama reduzido. Aumenta ou diminui a deformada.

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3.5 MDULO DIMENSIONAMENTO

O mdulo dimensionamento apresenta uma tabela com os perfis declarados na gerao das teras.

O dimensionamento da tera ser feito atravs do boto DIM. Dependendo do tipo de tera devero ser dimensionados elementos diferentes. - Teras Biapoiadas: s dimensiona um tramo; - Teras com mo-francesa: dimensiona um tramo e as mos francesas (perfil cantoneira); - Teras com luvas: dimensiona tramo interno e externo e ainda as luvas seguintes aos tramos externos e as luvas internas; - Teras com transpasse: dimensiona um tramo externo e outro interno.

Os perfis que no verificam aparecero em vermelho na lista.

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Ao clicar no boto DIM, surge o ambiente do mCalc Perfis:

O perfil foi declarado no mdulo anterior, neste ambiente devero ser escolhidas as dimenses do mesmo no banco de dados, ou pode-se declarar as dimenses conforme queira o usurio.

Slide indicando as cotas

Dimenses do perfil Seleo do perfil na lista do

banco de dados. Pode-se adicionar nesta lista um perfil

cujas dimenses foram declaradas pelo usurio,

clicando-se no boto Adiciona Propriedades

geomtricas do perfil

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Clicando-se no boto propriedades geomtricas, ser exibida a seguinte janela:

Na janela do mCalc Perfis tem-se tambm:

Escolha do ao a ser utilizado. O ao

poder ser padronizado no

boto configuraes.

Resistncias de clculo dos perfis.

Equaes de iterao

Exibe um relatrio com os clculos das resistncias do perfil selecionado.

Configurar dados de trabalho

Visualizao das propriedades

geomtricas do perfil

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As solicitaes de clculo sero preenchidas pelo prprio ST_Teras que as preencher com os dados obtidos pela anlise e no podero ser editadas pelo usurio.

Para determinar o momento fletor resistente de clculo para o estado limite de flambagem lateral com toro (FLT) o ST_Teras calcula os fatores de modificao do momento considerando o comprimento da barra e a distncia entre travamentos. Mas se usurio quiser poder edit-los. Os comprimentos tambm sero preenchidos pelo programa.

Solicitao normal de clculo compresso e

trao

Solicitao cortante de clculo na direo z

Solicitao cortante de clculo na direo y

Momento fletor solicitante de clculo em torno do

eixo y

Momento fletor solicitante de clculo em torno do

eixo z

Fatores de modificao do

momento

Comprimento efetivo de flambagem por flexo em

torno do eixo x

Comprimento efetivo de flambagem por flexo em

torno do eixo y

Comprimento destravado.

Comprimento efetivo de flambagem por toro

Esbeltez das barras, em relao aos comprimentos y e z. Estes campos estaro sempre desabilitados, pois o programa calcula automaticamente atravs dos comprimentos de flambagem e os raios de girao.

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RESISTNCIAS DE CLCULO: aps serem fornecidos todos os dados da janela principal basta clicar em Calcular quando sero exibidas as respostas do programa:

Onde: Nc,Rd: Fora normal resistente de clculo compresso Nt,Rd: Fora normal resistente de clculo trao

My,Rd: Momento fletor resistente de clculo em torno do eixo y Vy,Rd: Fora cortante resistente de clculo em y Vz,Rd: Fora cortante resistente de clculo em z Mz,Rd: Momento fletor resistente de clculo em torno do eixo z

Na janela principal de dimensionamento, aps o clculo, tambm podero ser visualizadas as equaes de iterao.

A opo Relatrio poder ser acionada aps os clculos serem efetuados. Neste estaro discriminadas as equaes principais utilizadas para a determinao de cada fora ou momento resistente de clculo. Para salvar o relatrio em padro RTF basta clicar em ARQUIVO e SALVAR, indicando o local.

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Ao selecionar a opo Configuraes, o usurio pode configurar dados usuais de trabalho conforme a sua necessidade.

Obs.: alguns itens desabilitados nesta janela no so considerados no dimensionamento.

A preciso para exibio dos resultados no relatrio

poder ser de at 5 casas decimais.

Pode se escolher um ao e utiliz-lo como padro.

Limites de esbeltez para trao e compresso. Definidos como padro 220 e 200, respectivamente. De acordo com as normas de projeto. Podendo ser alterados.

Mdulo de elasticidade do ao.

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A tabela de dimensionamento exibe o perfil escolhido pelo usurio, salientando-o e ainda exibe todos os demais perfis da lista com os respectivos desempenhos.

Obs.1: os critrios para determinar as flechas limites podem ser alterados no boto de configuraes CFG.

Lista de perfis.

Peso dos perfis em kg/m

Relao entre a solicitao e a resistncia ao momento fletor.

Relao entre a solicitao e a resistncia ao esforo cortante.

Relao entre a solicitao e a resistncia ao esforo normal.

Resultado da equao de iterao de cada perfil.

Flecha limite para aes de sobrecarga e ao permanente.

Flecha limite para aes de vento, ascensional.

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3.6 MDULO RESULTADOS

O mdulo Resultados composto pelos mdulos: Resumo, Relatrio e Detalhamento.

No mdulo relatrio possvel salvar o relatrio, visualizar impresso bem como imprimir diretamente.

: salvar relatrio (salva em formato RTF); : imprimir relatrio;

: preview da impresso.

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3.6.1 RELATRIO

O mdulo Relatrio apresenta todos os dados declarados e os resultados obtidos da anlise e do dimensionamento.

Dados Geomtricos - neste item so exibidos os seguintes dados: - Aplicao: informa o tipo de cobertura, se uma ou duas guas ou se uma estrutura em arco; - Perfil: informa o tipo de perfil se U simples, U enrijecido ou Z de abas inclinados; - Sistema: exibe o tipo de tera usada, luvas, transpasse, biapoiada ou mo-francesa; - Caractersticas: apresenta os dados da geometria, largura, comprimento, posio da cumeeira, p direito, inclinao do telhado, nmero de linhas de corrente; - Modulao: numero de mdulos e distncia entre eles; - Nmero de interteras em cada gua e suas distncias.

Carregamento - neste item so exibidos os seguintes dados: - Aplicao: informa o tipo de telha e o peso unitrio declarado; - Sobrecarga: valor da sobrecarga declarada; - Presso Dinmica: valor da presso dinmica declarada ou obtida pelo mdulo de Vento; - Aes lineares: exibe a maior intertera e a lista de estados gerados j em unidades de fora por comprimento; - Coeficientes Aerodinmicos: valores dos coeficientes de forma externos e coeficientes de presso interna, declarados ou obtidos do mdulo de Vento.

Ao do vento na edificao - neste item so exibidos os dados do relatrio do mdulo ST_Vento.

Anlise - neste item so exibidas as combinaes de estado.

Resultados da Anlise - neste item so exibidos: - Diagramas de momento fletor nas teras para todas as combinaes de estado e os valores mximos em cada tramo e em cada apoio; - Diagramas de esforo cortante nas teras para todas as combinaes e os valores mximos em cada tramo e nos apoios; - Diagramas de deformada de cada combinao; - Reaes de cada apoio em cada uma das combinaes.

Dimensionamento - neste item so exibidos so exibidos os perfis que foram adotados para cada tramo das teras. Alm disso, exibe a relao solicitao/resistncia dos perfis.

Lista de Perfis - neste item so exibidos a quantidade de teras, o nome delas, o perfil utilizado e o compri