CYPE Connect Steel

BIMserver.center

CYPE Connect Steel

CYPE Connect Steel é uma aplicação para a modelação e análise de ligações para estruturas de aço, através do método de elementos finitos. Esta aplicação utiliza o motor de cálculo OpenSees.

O programa está integrado no fluxo de trabalho Open BIM através da plataforma BIMserver.center.

 

Como começar

CYPE Connect Steel importa os nós das estruturas metálicas presentes nos modelos de cálculo de um projeto BIM alojado na plataforma BIMserver.center. A partir da versão 2021.f , CYPECAD, CYPE 3D e StruBIM CYPE 3D disponibilizam ao utilizador a possibilidade de gerar estes modelos de cálculo num projeto BIM, exportando entre outros dados, os esforços nos nós para que sejam utilizados no cálculo de ligações pelo CYPE Connect Steel.

Além disso, o programa permite criar nós livremente. A partir dos perfis que intervêm na ligação, o utilizador poderá modelar todos os componentes que definem a ligação (placas, parafusos, soldaduras, perfis de apoio...) e realizar o cálculo e verificação.

CYPE Connect Steel também funciona como ferramenta integrada dentro do StruBIM Steel. Nas Novidades 2021.f do StruBIM Steel pode encontrar mais informação sobre este funcionamento.

 

CYPE Connect Steel

Ambiente de trabalho

CYPE Connect Steel dispõe de uma "Barra de ferramentas superior", um "Menu lateral" (com uma lista de nós e uma vista 3D da estrutura) e uma "Vista 3D da ligação" que corresponde ao nó selecionado na lista de nós.

Barra de ferramentas

Na parte superior encontra-se a barra de ferramentas, onde se localizam as secções "Projecto" e "Nós".

Secção "Projecto" da Barra de Ferramentas

Esta secção dispõe de duas ferramentas representadas pelos botões "Norma" e "Biblioteca".

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  • Norma
    Com este botão da barra de ferramentas é possível selecionar a norma de cálculo a utilizar. Na versão 2021.f, estão disponíveis as normas EAE 2011 e Eurocódigo.

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  • Bibliotecas
    Através do botão "Bibliotecas" pode-se aceder às diferentes bibliotecas de materiais e séries para perfis, placas, parafusos e ancoragens. Por defeito incluem-se materiais, perfis e séries de parafusos de utilização comum na Europa. As diferentes bibliotecas apresentam-se em modo tabela, o que permite copiar e colar facilmente os dados a partir de folhas de cálculo e assim poder personalizar a biblioteca ao gosto do utilizador. Estas bibliotecas podem-se guardar e partilhar com outros utilizadores ou postos de trabalho.

 

Secção "Nós" da Barra de Ferramentas

Esta secção dispõe dos botões "Perfis", "Ligação" e "Verificações".

  • Perfis
    Permite editar os perfis que intervêm no nó selecionado a "Lista de nós" do menu lateral.
  • Ligação
    Permite aceder à modelação e cálculo das ligações. Esta ferramenta abre o painel "Editar", que é onde se modela e se calcula a ligação que se tenha selecionado na "Lista de nós" do menu lateral. O painel "Editar" também está presente no programa StruBIM Steel. Este painel, dentro do StruBIM Steel, representa a integração do CYPE Connect Steel no StruBIM Steel.
  • Verificações
    Mostra as verificações do nó.

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Menu lateral

Na parte esquerda do ecrã do CYPE Connect Steel aparece o menu lateral, composto pela "Lista de nós" que compõem o projeto e uma "Vista 3D" da estrutura.

Lista de nós

Nesta lista estão todos os nós que compõem o projeto. É possível acrescentar, copiar ou apagar nós. Como foi indicado antes, em cada um dos nós é possível editar os perfis que o formam (botão "Perfis" da barra de ferramentas), aceder à modelação e cálculo da ligação (botão "Ligação" da barra de ferramentas) ou mostrar as verificações do nó (botão "Verificações" da barra de ferramentas).

 

Vista 3D da estrutura

Na parte inferior do menu lateral mostra-se a vista 3D da estrutura.

 

Modelação e cálculo de Ligações

Através do botão "Ligação" da barra de ferramentas acede-se ao painel de modelação e cálculo de ligações. Este painel também está presente no programa StruBIM Steel. Dentro de StruBIM Steel, representa a integração do CYPE Connect Steel no StruBIM Steel.

O painel de modelação e cálculo de ligações possui dois separadores na parte superior: "Modelo" e "Cálculo".

Separador "Modelo"

A partir do separador "Modelo" é possível acrescentar os diferentes elementos que compõem a ligação e modificar os perfis do nó. Dispõe de uma barra de ferramentas com as seguintes opções:

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  • Plano de referência
    Os planos de referência servem para realizar cortes em perfis e placas, realizar ajustes de prolongamento ou encurtamento até estes planos, ou como referência no momento de acrescentar placas.

  • Perfil
    Esta ferramenta permite acrescentar perfis adicionais à ligação para criar saliências, elementos de apoio, esquadros de reforço, etc.

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  • Placa
    Com esta ferramenta podemos gerar placas, estas podem ser do tipo retangular ou poligonal, neste último caso, definem-se a partir de coordenadas (é possível copiar e colar tabelas diretamente de folhas de cálculo).

  • Ajustar perfil
    Esta ferramenta permite o prolongamento ou encurtamento de um perfil, ajustando-o a outro perfil, a um plano de referência ou a uma chapa. Além disso, permite a geração de soldaduras após o ajuste.
  • Recortar perfil
    Permite criar um recorte no perfil selecionado segundo as magnitudes em x e y que se introduzam. Além disso, possibilita a definição do tipo de recorte: reto, com raio de concordância ou com furo.
  • Chapa frontal
    Esta operação permite unir um perfil a outro através de uma chapa frontal. Podem-se gerar as soldaduras do perfil à chapa e os parafusos entre a chapa e o perfil.
  • Recortar placa
    Permite recortar uma placa por outro elemento. Se selecionar a placa onde se realiza o recorte. Pode indicar o recorte segundo a face de algum perfil, um plano de referência que se tenha definido previamente ou outra placa.

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  • Parafusos
    Define as partes aparafusadas da ligação. Devem-se selecionar os dois elementos aparafusar. No caso de ser mais de dois, devem-se indicar os elementos extremos da ligação.

    Os parafusos definem-se por coordenadas relativamente ao sistema de referência do primeiro elemento selecionado. É possível copiar e colar diretamente a partir de folhas de cálculo. A ferramenta "Gerar" (indicada na figura em anexo) permite criar uma disposição de parafusos por filas e colunas.

  • Soldadura
    Define as soldaduras entre dois elementos. Permite as ligações soldadas dos tipos "Em ângulo" e "Sobreposta". Os cordões podem ser em ângulo ou de topo. Na análise intervêm ambos os tipos, mas só se verificam unicamente os cordões de soldadura em ângulo.
  • Abertura
    Permite criar aberturas em perfis ou placas. As aberturas podem ser circulares ou poligonais.
  • Ancoragem
    Esta ferramenta utiliza-se após a definição da chapa, na qual se colocam as ancoragens. O sistema de colocação é similar ao utilizado para introduzir os parafusos.
  • Comprimentos
    A partir desta opção é possível editar o comprimento de representação e cálculo dos perfis.
  • Medir
    Esta ferramenta permite medir selecionando os elementos da ligação.
  • Opções de visualização
    Estas opções permitem mostrar os elementos opacos ou transparentes, com eixos ou sem eixos de referência, com etiquetas ou sem etiquetas e selecionar entre mostrar ou não mostrar o volume da envolvente.

Separador "Cálculo"

Após a definição da ligação, já é possível realizar o cálculo e a verificação, para isso, no separador "Cálculo", dispomos das seguintes opções:

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  • Gerar a partir do modelo BIM
    Esta opção estará disponível quando a obra tenha sido criada a partir de um modelo BIM com esforços. A partir desta opção geram-se os casos de carga e as cargas dos perfis que intervêm na ligação.

    Esta geração possibilita a filtragem das combinações de esforços que se vão ler. Nem todas as combinações de esforços, possuem valores significativos, portanto pode ser recomendável filtrar o número de combinações a importar. Por defeito, apresenta-se um filtro para cada um dos 6 esforços. Para cada esforço, serão lidas as combinações nas quais esse determinado esforço supere uma percentagem do valor máximo, para o sinal positivo e sinal negativo. Além do filtro por percentagem de esforço, pode-se estabelecer um valor mínimo para ler ou não as combinações.

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  • Casos de carga
    A partir desta opção podem-se definir os casos de carga que se querem considerar no cálculo da ligação. Estes casos de carga podem gerar-se a partir do modelo BIM ou manualmente pelo utilizador. Para cada caso de carga serão definidos os seguintes parâmetros:

    • Número de patamares de carga.
    • Tolerância permitida para considerar que foi alcançada a convergência.
    • Número máximo de iterações em cada patamar de carga.
    • Número máximo de tentativas.

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  • Cargas
    Esta ferramenta abre o diálogo "Cargas", onde se definem as cargas atuantes em cada perfil, para cada caso de cargas (é possível copiar e colar tabelas diretamente de folhas de cálculo). Um dos perfis deve ser o perfil portante.

    Além das cargas, para cada perfil é possível definir a posição do ponto de aplicação dos esforços. Esta distância também será lida no modelo BIM, sempre e quando a estrutura tenha sido calculada considerando a dimensão finita dos nós.

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  • Opções de cálculo
    Neste ponto pode definir-se:

    • O tamanho máximo de discretização para os elementos.
    • O comprimento para o cálculo das tensões médias dos cordões de soldadura.
    • O método de cálculo multiprocesso do motor de cálculo OpenSees©.

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  • Calcular
    Ao premir sobre o botão "Calcular" será iniciada a análise de esforços e a verificação. A primeira vez que executamos o cálculo, será instalada automaticamente a versão implementada do OpenSees©.

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