Tutorial do Ftool para Análise Estrutural de uma Tesoura...

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Tutorial do Ftool para Análise

Estrutural de uma Tesoura

Plana de Madeira

Elaboração: Eng.Civil Maria das Graças Duarte de Oliveira

Orientação: Eng.Civil Antônio Paulo Mendes

PUC/GO – Engenharia Civil

Estruturas de Madeiras

Agosto/2011

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1 – OBJETIVO Este tutorial foi elaborado com o intuito de auxiliar o lançamento de uma tesoura de

estrutura de madeira, portanto nos limitaremos aos itens do software necessários a essa

análise específica.

2 – DADOS PARA LANÇAMENTO Para dar início ao lançamento da estrutura no Ftool, o aluno deverá ter os seguintes

dados em mãos:

a - Definição da geometria da tesoura, com nós numerados bem como as

coordenadas dos refidos nós.

b - Definição da madeira a ser utilizada na confecção da tesoura, bem como suas

propriedades físicas e pré-definição das seções das barras.

c - Definição do Carregamento Permanente (P) e Acidental (Q) atuantes nos nós da

tesoura.

d - Definição do Carregamento devido a Ação do Vento (W0o e W90o), atuantes na

tesoura.

3 – CONFIGURAÇÃO DO FTOOL

1º. Abra o Ftool

2º. Marque a opção “Grid’ localizada no canto inferior direito para pontuar a tela.

“Botões de Controle do Zoom”

“Tecla do Modo Edição”

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3º. Clique no menu Options => Units & Number Formatting...

4º. Selecione o sistema de unidades no qual trabalharemos, no caso o KN-m . Na opção

Format adque a notação da grandeza com os dados que foram obtidos no item 2 para

lançamento no programa. Após a edição Clicar no botão OK.

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5º No menu File => Save as... salvar o arquivo com nome Tesoura

4 – LANÇAMENTO DAS BARRAS DA TESOURA

COORDENADAS DOS NÓS (m)

NÓ X Y

1 0,000 0,000

2 0,987 0,000

3 1,974 0,000

4 3,628 0,000

5 5,425 0,000

6 7,223 0,000

7 8,877 0,000

8 9,863 0,000

9 10,850 0,000

10 0,987 0,359

11 1,974 0,718

12 3,628 1,320

13 5,425 1,974

14 7,223 1,320

15 8,877 0,718

16 9,863 0,359

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10

11

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13

14

15

16

1 2 3 4 5 6 7 8

9

10

11

12 13

14

15

16 17

18 19

20 21

22

23

24 25

26 27

28 29

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6º. No canto superior esquerdo da janela do Ftool, clicar no botão “modo teclado”, para a

inserção de cada barra por meio das coordenadas inicial e final da mesma.

7º. Selecionar o botão de barra ( )“inserção de barra” digitando suas coordenadas

nos diálogos das figuras abaixo, onde o valor de tolerância (Tolerance) é utilizado para

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

8º. Lançamento da barra 1 da tesoura, de acordo com as coordenadas obtidas, na tabela

de coordenadas dos nós.

(x,y) do nó inical da barra – Nó 1

(x,y) do nó final da barra – Nó 2

1 2

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9º. Ao pressionar OK, o programa desenha a barra 1, e sugere como nó inicial para a

próxima barra, o último par ordenado digitado, sendo necessário digitar apenas o nó final

da barra 2.

10º. Lançar analogamente, todas as barras digitando as coordenadas inicial e final do nó,

caso o programa sugira uma coordenada que não seja a correta, edite-a e digite a

coordenada desejada.

Interrupção do lançamento: Se o lançamento for interrompido antes da finalização da

geometria da tesoura, ative novamente o botão de barra ( )“inserção de barra” e

prossiga o lançamento.

Lançamento Errado: Caso alguma barra seja lançada erroneamente; selecione-a (a cor

vermelha indica que a barra está selecionada) e clique no botão ( ). A seguir prossiga o

lançamento como explicado no caso de interrupção do lançamento.

Finalização: Após concluir o lançamento das barras da tesoura, pressione OK.

Salvar: No menu File => Save salvar o arquivo.

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11º. Definição do Madeira e suas Propriedades Físicas – selecionar ( ) depois clicar em

( )

12º. Escolher a opção Generic Isotrópic e digitar o nome da Madeira na caixa de texto,

para esse estudo Angelim Pedra, a seguir clicar no botão “Done”.

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13º. Na janela apresentada a seguir, digitar os parâmetros físicos da madeira em estudo.

14º. No modo edição, selecionar toda a estrutura, abrindo a janela de seleção e

abrangendo todas as barras, como no CAD. Pressionar o botão ( ), atribuindo assim às

barras, as propriedades definidas para a madeira.


15º. Pré-definição das seções das barras – Selecionar ( ) em seguida pressionar

o botão ( ).

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16º. Na caixa de texto digitar BanzoSuperior e escolher a seção “Rectangle”. a seguir

clicar no botão “Done”.

17º. Na janela apresentada a seguir

Passo 1: Digitar as dimensões pré-definidas para o Banzo Superior.

Passo 2: Selecione as barras do Banzo Superior

OBS.: Para selecionar simultâneamente as barras, com o botão “shift” pressionado e o

modo edição ( ) ativado clicar nas barras a serem selecionadas.

Passo 3: Pressione o botão ( ), atribuindo às seções das barras, as propriedades

definidas.

*** Repetir os itens 15º. , 16º. e 17º. para definir as seções das barras do Banzo

Inferior, Diagonais e Montantes.

passo 1

passo 2

passo 3

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18º. Condições de apoio do nó 1 da tesoura.

Passo 1 - Pressione o Botão ( )

Passo 2 - Fixe a translação nas direções x e y

Passo 3 – Selecione o nó 1 da tesoura

Passo 4 - Pressione o botão ( ), atribuindo ao nó 1 a restrição conforme figura abaixo.

19º. Condições de apoio do nó 9 da tesoura.


Passo 2 - Fixe a translação na direção y

Passo 3 – Selecione o nó 9 da tesoura

Passo 4 - Pressione o botão ( ), atribuindo ao nó 9 a restrição conforme figura abaixo.

passo 4 passo 1

passo 2

passo 3

passo 4

passo 3

passo 1

passo 2

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20º. Rotulando as barras da tesoura


Passo 2 – Selecione todas as barras da tesoura

Passo 3 – Pressione a opção articular as duas extremidades da barra ( )

Passo 4 – Pressione o botão ( ), atribuindo as articulações a todas barras da treliça,

conforme figura abaixo.


21º. Carregamentos Atuantes na Estrutura

Carregamento único – todas as cargas aplicadas a uma estrutura na versão atual do

FTOOL atuam concomitantemente. Isto é, cada arquivo de dados do FTOOL corresponde

a um caso de carregamento único. Portanto salvaremos um arquivo para cada Condição

de carregamento.

No menu File => Save as... salvar o arquivo com nome Tesoura-Carregamento

Permanente

No menu File => Save as... salvar o arquivo com nome Tesoura-Carregamento

Acidental

No menu File => Save as... salvar o arquivo com nome Tesoura-Carregamento Vento 0

(W0)

No menu File => Save as... salvar o arquivo com nome Tesoura-Carregamento Vento 90

(W90)

passo 4 passo 1

passo 3

passo 2

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22º. Definição do Carregamento Permanente – No menu File => Open... abrir o arquivo

Tesoura-Carregamento Permanente

Passo 1 – Pressione o botão ( ) e clique no ícone ( )

Passo 2 – Na caixa de texto apresentada digite P1,

Passo 3 – A seguir clicar no botão “Done”.

23º. Lançamento da carga P1

Passo 1: Selecione os nós 1 e 9 que correspondem ao ponto de aplicação da carga P1

OBS.: Para selecionar nós simultâneamente, com o botão “shift” pressionado e o modo

edição ( ) ativado clicar sobre os nós a serem selecionados.

Passo 2 – Na caixa de texto digitar o valor da carga P1 da tabela do item 22º.

Passo 3 – Pressione o botão ( ), atribuindo ao nós 1 e 9, o valor da carga P1.

P NÓ CARGA(KN)

P1 1=9 -0.76

P2 10=16 -1.00

P3 11=15 -1.34

P4 12=14 -1.75

P5 13 -1.82

passo 1 passo 2

passo 3

passo 1 passo 2

passo 3

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*** Repetir os passos dos itens 22º. e 23º. para lançar as cargas P2, P3, P4 e P5 em

seus respectivos nós.


24º. Definição do Carregamento Acidendal – No menu File => Open... abrir o arquivo

Tesoura-Carregamento Acidental


Passo 2 – Na caixa de texto apresentada digite Q1,


Q NÓ CARGA(KN)

Q1 1=9 -0.76

Q2 10=16 -1.00

Q3 11=15 -1.34

Q4 12=14 -1.75

Q5 13 -1.82

passo 1 passo 2

passo 3

Q1

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25º. Lançamento da carga Q1

Passo 1: Selecione os nós 1 e 9 que correspondem ao ponto de aplicação da carga Q1

OBS.: Para selecionar nós simultâneamente, com o botão “shift” pressionado e o modo

edição ( ) ativado clicar sobre os nós a serem selecionados.

Passo 2 – Na caixa de texto digitar o valor da carga Q1 da tabela do item 24º.

Passo 3 – Pressione o botão ( ), atribuindo ao nós 1 e 9, o valor da carga Q1.

*** Repetir os passos dos itens 24º. e 25º. para lançar as cargas Q2, Q3, Q4 e Q5 em

seus respectivos nós.


passo 1 passo 2

passo 3 Q1

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26º. Definição do Carregamento devido ao Vento a 0o – No menu File => Open... abrir o

arquivo Tesoura-Carregamento Vento 0 (W0)


Passo 2 – Na caixa de texto apresentada digite W1,


27º. Lançamento da carga W1

Passo 1: Selecione os nó 1 que correspondem ao ponto de aplicação da carga W1

Passo 2 – Na caixa de texto digitar os valores das componentes Fx e Fy da carga W1 da

tabela do item 26º.

Passo 3 – Pressione o botão ( ), atribuindo ao nó 1, os valores das componentes da

valor da carga W1.

W0(KN)

POS NÓ Fx Fy

W1 1 -0.23 0.64

W2 10 -0.30 0.84

W3 11 -0.41 1.12

W4 12 -0.53 1.47

W5 13 0.00 3,07

W6 14 0.53 1.47

W7 15 0.41 1.12

W8 16 0.30 0.84

W9 9 0.23 0.64

passo 1 passo 2

passo 3

W1

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*** Repetir os passos dos itens 26º. e 27º. para lançar as cargas W2 a W9 em seus

respectivos nós.

passo 1 passo 2

passo 3

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28º. Definição do Carregamento devido ao Vento a 90o – No menu File => Open... abrir

o arquivo Tesoura-Carregamento Vento 90 (W90)

W90(KN)

POS NÓ Fx Fy

W1 1 -0.34 0.96

W2 10 -0.46 1.26

W3 11 -0.61 1.69

W4 12 -0.80 2.21

W5 13 0.00 4.61

W6 14 0.80 2.21

W7 15 0.61 1.69

W8 16 0.46 1.26

W9 9 0.34 0.96


Passo 2 – Na caixa de texto apresentada digite W1,


29º. Lançamento da carga W1

Passo 1: Selecione os nó 1 que correspondem ao ponto de aplicação da carga W1

Passo 2 – Na caixa de texto digitar os valores das componentes Fx e Fy da carga W1 da

tabela do item 28º.

Passo 3 – Pressione o botão ( ), atribuindo ao nó 1, os valores das componentes da

valor da carga W1.

passo 1 passo 2

passo 3

W1

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*** Repetir os passos dos itens 28º. e 29º. para lançar as cargas W2 a W9 em seus

respectivos nós.

passo 3

passo 2 passo 1

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RESULTADOS

Ampliar a janela do Ftool para tela cheia ( ) e centralizar a estrutura ( ).

Esforços devido ao Carregamento Permanente

30º. No menu File => Open... abrir o arquivo Tesoura-Carregamento Permanente

Passo 1 – Pressione o botão ( ) para exibição do Diagrama dos Esforços Axiais das

barras.

Passo 2 – Na caixa de texto ( ) digite “ 0 “ para a escala dos diagramas

Passo 3 – Para visualização do valor do esforço em uma barra específica, clique na barra

e pressione o botão direito do mouse.

Passo 4 – O esforço será visualizado em uma janela aberta a direira, bem como no

rodapé superior da janela principal do Ftool.

passo 1

passo 3

passo 2

passo 4

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31º. Gravação do diagrama visualizado na tela do Ftool.

Passo 1 – Ampliar a janela do Ftool para tela cheia ( ) e centralizar a

estrutura ( ).

Passo 2 – No menu File => Export Screen escolher a opção desejada: dxf..., pdf... ou

impressão... salvar o arquivo e anexá-lo a memória de cálculo da estrutura.

32º. Para os Resultados devido ao Carregamento Acidental, Vento 0o e Vento 90o,

abrir o respectivo arquivo de carregamento, e proceder os passos dos ítens 29º. a 31º.

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