Já não tem de lutar com a ancoragem do design

De acordo com uma pesquisa publicada na revista New Civil Engineer, que inquiriu mais de 100 engenheiros civis em exercício, 55% relataram gastar até 4 horas a dimensionar uma ligação típica aço-betão e a gerar o relatório associado. É bastante tempo, considerando tudo o que precisa de ser abordado no projeto. 

Se é um daqueles que luta com os detalhes, então preste atenção. A IDEA StatiCa é portadora de boas notícias. Esta luta acabou, pois estamos a introduzir o poder combinado do IDEA StatiCa Detail e do IDEA StatiCa Connection, a ferramenta definitiva para o dimensionamento de ancoragens. Isto torna o dimensionamento de ancoragens fácil e ocupa uma fração do tempo que costumava levar.

Por que razão o dimensionamento de ancoragens é tão difícil para a maioria de nós?

Antes de analisarmos mais as nossas opções, vamos definir como as coisas têm sido feitas até agora. E pense nisso por um momento. 

Quer nos concentremos no Eurocódigo, AISC, ou qualquer outra norma ou especificação para o dimensionamento de ancoragens, todos concordam com alguns princípios fundamentais sobre como lidar com ligações aço-betão. 

• Em primeiro lugar, especificam vários modos de rotura para ancoragens e sapatas de betão, que são ainda categorizados pelo tipo de carregamento. Cada condição é avaliada separadamente. 

Figura 1: Esquema dos modos de rotura – imagem de Design of Steel-to-Concrete Joints Design Manual II

• De seguida, propõem uma solução utilizando o método das componentes, onde a ligação deve ser dividida em configurações e componentes individuais e avaliada um a um. 

Figura 2: Modelos de componentes – imagem de Design of Steel-to-Concrete Joints Design Manual II

• Para tornar as coisas ainda mais complicadas, algumas normas carecem completamente deum procedimento adequado para avaliar o betão ou recomendam um dimensionamento excessivamente conservador, sugerindo estribos e armadura adicional sem recorrer a um cálculo preciso para a ligação específica. Em vez disso, é frequentemente substituído por um conjunto de regras de pormenorização.

Não há nada de errado com a abordagem acima mencionada. Foi comprovada ao longo de anos de prática, mas há alguns "mas":

1. Dimensionar mesmo os tipos mais simples de ancoragem pode demorar um tempo relativamente longo.
2. Uma abordagem conservadora pode tornar-se bastante desafiante (se possível) quando se trata de ancoragens não normalizadas ou menos típicas.
3. O mesmo se aplica a especialidades, como ancoragem próxima da borda ou transferência de corte utilizando chavetas de corte, etc. 

Figura 3: Caso de Estudo – Dimensionamento de ancoragens de reservatórios esféricos de aço, Canadá

Isto leva a um desperdício excessivo de material, perda significativa de tempo, ou mesmo à evitação de casos. Mas porquê, se não for absolutamente necessário? Já temos métodos de EF há alguns anos, e o seu desenvolvimento continua a avançar. Na IDEA StatiCa, utilizamos os métodos CBFEM e CSFM, que alguns podem considerar inovadores, mas na realidade já existem há algum tempo e baseiam-se em pressupostos ou métodos que têm sido eficazes durante décadas.

Ao utilizá-los no ambiente acelerado de hoje, onde o processo de dimensionamento está sob pressão, podemos obter uma vantagem incrível. Podemos poupar tempo e simultaneamente obter resultados mais precisos. Isto não só traz tranquilidade, como também nos permite otimizar significativamente os materiais, conduzindo a poupanças de custos. Então, o que nos oferecem as ferramentas mais recentes?

IDEA StatiCa como solução completa para um problema complexo

A IDEA StatiCa está a avançar à medida que as aplicações continuam a evoluir e está a começar a cobrir quase todos os casos de detalhes. Já não é necessária uma ferramenta para ligações de aço, cálculos manuais adicionais, ou outra ferramenta para betão. Podemos agora tratar de tudo e ligar eficientemente o fluxo de trabalho.Como?

Antes da versão 24.1, no IDEA StatiCa Connection, podíamos avaliar peças de aço com algumas limitações e avaliações básicas de sapatas de betão (apenas betão simples). Eram necessários cálculos manuais adicionais, bem como cálculos completos ao utilizar betão armado. As avaliações insatisfatórias devem-se principalmente ao bloco de betão, causando dores de cabeça a mais do que um engenheiro.

Isto está a mudar com o lançamento da versão completa do IDEA StatiCa 3D Detail, especificamente atualizado com funcionalidades completas, como a transferência de corte através de ancoragens ou chavetas de corte, concebido para casos de ancoragem. Adequado para quem enfrenta problemas como roturas por arranque ou cone de betão e ficou frustrado pela impossibilidade de incorporar armadura no Connection, agora pode facilmente modelar a armadura e realizar uma análise no 3D Detail. A utilização de armadura cobre estes modos de rotura que de outra forma ocorreriam em betão simples. A partir do 3D Detail, podemos obter resultados para a verificação do Estado Limite Último para betão, armadura e ancoragens à tração.

Figura 4: Modos de rotura cobertos no IDEA StatiCa Connection e 3D Detail

Depois, no Connection, pode continuar a avaliar ancoragens, chavetas de corte, placa de base, etc., bem, simplesmente todos os componentes de aço como antes. Embora ambas as aplicações funcionem de forma independente, a verdadeira vantagem surge para quem combina o poder do Connection e do Detail. As aplicações complementam-se mutuamente, e só juntas fornecem um pacote abrangente de verificações. 

Uma gama totalmente nova de possibilidades 

Mas chega de conversa. Vamos dar uma olhadela a alguns exemplos práticos adequados para a nossa solução e descobrir o que está agora disponível: 

Figura 5: (1) Viga de aço a viga de betão (2) Coluna de aço a coluna de betão (3) Ancoragem pesada com chavetas de corte (4) Ancoragem em paredes de betão armado 

Tirar o melhor dos dois mundos

Grandes ferramentas seriam inúteis sem um fluxo de trabalho simples. Ninguém quer gastar tempo a modelar o mesmo detalhe duas vezes. Por isso, ligar o Detail e o Connection foi uma necessidade absoluta para nós. Com apenas um clique, a importação do modelo, incluindo as cargas, está pronta. O único passo extra que precisa de ser feito é adicionar a armadura, e o modelo está preparado para o cálculo final.O processo completo pode ser concluído em apenas alguns minutos, veja por si mesmo:

Mais informações sobre a importação em si podem ser encontradas no artigo de notas de lançamento: Importação de ancoragens do Connection para o Detail.

Conclusão

O que dizer nesta conclusão? Se o dimensionamento de ligações é uma dificuldade para si e ocupa um tempo excessivo, agora pode ser o momento certo para fazer algo a esse respeito. Descarregue a nova versão, experimente-a e diga-nos se estamos a seguir a direção certa. Algo nos diz — talvez esses milhares de clientes satisfeitos — que já estamos.

Nota: Para uma compreensão adequada, recomendo a leitura das Limitações Conhecidas para o 3D Detail, bem como aprofundar o Enquadramento Teórico ou uma descrição mais prática das funcionalidades para uma visão mais aprofundada.