do PDF - SET - Universidade de São Paulo
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1. apresentando se as op es de bot es de a o r pida Na Figura 4 s o apresentas as op es dispon veis em Arquivo utilizadas para manipula o dos arquivos dos modelos Salva as modifica es do ara um foto COOUTANG k4 Acad L ct O ee a documento corrente com vazio e descarta as An Acadll O 2 e o nome do arquivo informado modifica es do documento Menus Op es Visualizar Sobre anteriormente Caso esteja que se encontra em edi o Novo e E E Grax 5 i salvando pela primeira vez O Abrir gt programa ir solicitar um nome Lit de arquivo para o modelo Salwar Abre um documento existente e descarta as modifica es iai do documento que se Importar DXF encontra em edi o Salvar como Salva as modifica es do documento corrente possibilitando ao usu rio informar um nome de arquivo diferente do informado anteriormente para o modelo Sai do programa descartando as o Sair modificaca es do documento corrente o Importa a geometria de um arquivo gerado por um editor de DAF Figura 4 Menu deArquivo Em Menus Figura 5 s o listados os menus de ferramentas dispon veis no Menu Lateral possibilitando que se habilite ou desabilite a visualiza o destas ferramentas durante a execu o do programa A op o padr o quando se inicia o programa de visualiza o de todas as barras de ferramentas do2. Manual de utiliza o Software Acad mico para determina o de linhas de influ ncia de esfor os em estruturas planas reticuladas Vers o Beta GMEC Grupo de Mec nica Computacional Universidade de S o Paulo Escola de Engenharia de S o Carlos Departamento de Engenharia de Estruturas SET EESC USP Autores Carlos Henrique Silva Assun o Dorival Piedade Neto Humberto Breves Coda Roberto Fag J nior Rodrigo Ribeiro Paccola Tomaz Gurgel Dall Acqua S o Carlos 2014 Imporiante Esta vers o do programa acad mica e de uso irrestrito para fins de ensino e pesquisa A responsabilidade pelo uso e avalia o dos resultados obtidos desta ferramenta exclusiva do usu rio ficando as institui es e os autores aqui mencionados isentos de quaisquer responsabilidades legais ou de qualquer outra natureza Introdu o O AcadLl uma ferramenta computacional de an lise estrutural desenvolvida no contexto do Projeto AcadSoft para fins de ensino em engenharia que utiliza a an lise matricial para determina o de linhas de influ ncia de esfor os em estruturas planas reticuladas A vers o acad mica disponibilizada gratuitamente de uso irrestrito para fins de ensino e pesquisa sendo a responsabilidade pelo seu uso e avalia o dos resultados exclusiva do usu rio Esta ferramenta foi desenvolvida junto ao Programa de Apoio Produ o de Materiais Did ticos Especiais Pr Ensino 2012 da Pr Reitoria d
3. Menu Lateral amp Acad O et a Geometria a Propriedades dos Materiais a Propriedades das Se es a Vincula o Figura 5 Menu de Controle de Menus Na Figura 6 s o apresentadas as ferramentas dispon veis no menuOp es detalhando se a finalidade de cada uma delas oo MM Arquivo Menus Op es Sobre Apresenta op es de Janela F ee E tela E aquisi o de imagens da Geometria Ley Area de Trabalho utilizando Area de Traster ncia ou arquivo em Formato BMP Figura 6 2 Visualizar Apresenta op es de configura o de cores para a janela do programa Figura 6 1 Figura 6 Menu de Op es Disponibiliza se a escolha das cores dentre 3 op es pr definidas para a rea de Trabalho Figura 6 1 possibilitando uma personaliza o desta parte do programa de acordo com a prefer ncia do usu rio baadi A Arquivo Menus Op es Visualizar Sobre m Fundo Branco Fundo Preto Fundo Formul rio Figura 6 1 Controle de cores da Janela Na Figura 6 2 apresentam se as op es para aquisi o de imagens da rea de Trabalho permitindo que o usu rio caso deseje ou necessite utilize estas imagens para confec o de relat rios TR o rue 14 g DNF Exportar Tela rea de Transfer ncia Formato BIMP a Mouse Figura 6 2 Op es para Exportar Janela Na sequ ncia de apresenta o dos menus de pop up a
4. a na viga Para aplicar a se o aos elementos da estrutura utiliza se a op o Aplicar para todos da aba Propriedades das Se es Para verificar a associa o da se o a uma barra em especial basta posicionar o mouse sobre a barra em quest o e verificar na Barra de Mensagens o nome da se o associado aquela barra Propriedades das Se es ie Aplicar na sele o n Aplicar para todos quadrada res 400 Mom de In rcia 13333 33 e Confirma Cancela Figura 33 Propriedades das barras da viga 12 Todos os par metros necess rios para a determina o da linha de influ ncia da estrutura est o aplicados Assim sendo clica se em Processar na barra de bot es de a o r pida para processamento da linha de influ ncia As Figuras 34 e 35 mostram respectivamente os resultados para esfor o cortante e momento fletor na se o central da barral my A Figura 34 Linha de influ ncia de esfor o cortante para a se o central da barra 1 q a Figura 35 Linha de influ ncia de momento fletor para a se o central da barra 1 Acredita se ser este manual suficiente para a utiliza o do AcadLI Qualquer d vida pode se utilizar um dos canais dispon veis na p gina do programa para entrar em contato com os desenvolvedores 13
5. a terceira op o como indicado pela seta na Figura 29 a qual representa rotula o na extremidade final da barra selecionada Ent o clica se em Aplicar R tulas Aplicar Ea gt Figura 29 Rotulando se a extremidade final da barra 1 Para rotular se a extremidade inicial da barra 2 faz se o mesmo procedimento por m marcando se nesse caso a ltima op o das dispon veis na aba R tulas a qual representa rotula o na extremidade inicial da barra selecionada como indicado na Figura 30 R tulas Spie 1 x i 2 o 3 3 4 Po TA gt gt Figura 30 Rotulando se a extremidade inicial da barra 2 A Figura 31 apresenta a estrutura final da viga com todos os apoios aplicados nos n s 1 2 e3 etamb m a r tula aplicada no n 2 11 2 2 3 3 4 valores iguais para as barras que comp e a viga s Figura 31 Geometria final da viga com r tula aplicada no n 2 Propriedades dos Materials Aplicar na sele o Aplicar para todos concreto M dulo de Elasticidade 2500 i x Confirma Cancela Figura 32 Propriedades dos materiais Com rela o ao tipo de material que comp e a viga pode se assumir que a estrutura feita em concreto e portanto possui m dulo de elasticidade igual a 2500 kN cm Antes de se aplicar o material nas barras da estrutura deve se criar o material com as ferramentas dispon veis na aba Propriedades dos Materiais Clicando em Novo deve
6. da uma dessas op es no decorrer deste manual Figura 1 Vis o geral do ambiente do programa Neste sentido descreve se a seguir detalhadamente cada uma das 4 partes principais destacando se as ferramentas e op es que as comp em Menu Superior O Menu Superior pode assumir 2 configura es diferentes sendo uma referente ao m dulo de pr processamento de dados e outra referente ao p s processamento de resultados tal como nas Figuras 2 e 3 respectivamente kraadi o TO Arquivo Menus Qp es Visualizar Sobre RL S E ve gt E F Grid x 5 Grid r 5 Figura 2 Menu Superior M dulo de pr processamento de dados Nota se que o menu de p s processamento uma complementa o do menu de pr processamento acrescentando se apenas algumas ferramentas para sele o de visualiza o dos resultados oriundos da an lise do modelo Arquivo Menus Qp es Visualizar Sobre mu e ro e B or p F Grax f5 Grid 5 TES Figura 3 Menu Superior M dulo de p s processamento de resultados O Menu Superior por sua vez composto de 2 sub menus sendo um deles de op es pop up parte superior e outro composto por bot es de a o r pida parte inferior Esses menus s o agora detalhados nas figuras que se seguem iniciando se pelas op es de pop up e posteriormente
7. dezas nele utilizadas A coer ncia entre as unidades deve ser obedecida e atendida pelo usu rio pois o programa n o faz verifica es neste sentido Neste exemplo ser o utilizadas todas as grandezas em kN e cm Como exemplo adota se uma viga simples cuja geometria est representada na Figura 25 As informa es sobre o exemplo ser o fornecidas medida que forem necess rias para introdu o no programa PO BO AT 0 0 150 0 400 0 500 0 Figura 25 Geometria da viga modelada no exemplo de utiliza o do programa AcadLl 7 O primeiro passo que se deve executar no programa a inser o da geometria do modelo Para tanto utiliza se a ferramenta Linha associada op o Teclado para facilitar o lan amento das barras da estrutura Vale lembrar que a cria o das barras poderia ser feita utilizando se a ferramenta Linha associada op o Grid ficando como exerc cio para o usu rio Uma vez que o programa faz a intersec o autom tica das barras quando se habilita a op o Intersec utilizam se as ferramentas citadas para gerar as barras da viga Portanto na aba Geometria clicando se em Linhas e em seguida em Teclado tem se os seguintes campos para serem preenchidos Figura 26 a Fazendo o mesmo para o restante da viga Figuras 26 b e 26 c tem se como resultado final da gera o a estrutura da Figura 27 que foi centralizada na tela utilizando se o comando de Zoom All CTRL HOME N s do Elemento N s do Ele
8. e Gradua o da USP para uso did tico com aplica o direta em disciplinas do curso de Engenharia Civil do SET EESC USP A principal motiva o de seu desenvolvimento aproximar as pesquisas desenvolvidas no SET EESC USP pr tica da engenharia corrente fornecendo ferramentas simples e eficientes para a solu o dos problemas cotidianos da engenharia estrutural Como consequ ncia pretende se que os alunos dos cursos de gradua o oferecidos pelo SET EESC USP tenham acesso a esta ferramenta did tica aumentando a capacidade de transfer ncia dos conhecimentos estruturais e ampliando o universo de aplica es vislumbrado por estes Com isso pretende se dar continuidade ao desenvolvimento e disponibiliza o de softwares acad micos no SET EESC USP e diminuir a depend ncia de utiliza o de pacotes comerciais e de outras institui es em sala de aula O processador matem tico foi desenvolvido na plataforma Python o pr processador e interfaces gr ficas foram desenvolvidos em Delphi para plataforma Windows utilizando OpenGL API e GLScene Ambiente do Programa A Figura 1 apresenta o ambiente de trabalho do programa dividido em 4 partes principais que recebem a seguinte denomina o respectivamente 1 Menu Superior 2 Menu Lateral 3 rea de Trabalho e 4 Barra de Mensagens Essa divis o proporciona uma melhor apresenta o das op es dispon veis no programa facilitando assim o entendimento e identifica o de ca
9. ementos A orienta o da barra seta determinante na escolha da op o de rotula o identificando qual a extremidade inicial e qual a extremidade final da barra rea de Trabalho a rea destinada para cria o da geometria do modelo e visualiza o dos resultados obtidos Nela s o plotadas as entidades que comp em a geometria do problema bem como as condi es de contorno de deslocamentos e resultados obtidos das an lises A rea de Trabalho respons vel por apresentar graficamente os comando executados tanto no Menu Superiorquanto no Menu Lateral Barra de Mensagens A Barra de Mensagens utilizada para informar ao usu rio as coordenadas da tela quando da movimenta o do mouse na cria o de barras como tamb m para listar propriedades de materiais e de se es atribu das s barras do modelo Apesar de sua funcionalidade se limitar ao descrito acima a Barra de Mensagens de suma import ncia na gera o de modelos com complexidade elevada facilitando a visualiza o de propriedades e se es atribu das no modelo de forma r pida e direta Exemplo de Utiliza o Apresenta se neste item um exemplo de utiliza o do programa buscando se aplicar parte das ferramentas apresentadas no decorrer deste manual facilitando assim o entendimento de cada uma delas e proporcionando um resumo de tudo que foi apresentado Vale comentar que o programa n o trabalha com unidades espec ficas para as gran
10. es legais ou de qualquer outra natureza A interface gr fica foi desenvolvida utilizando OpenGLO API http www opengl org e GLScene http www glscene org Vers o Acad mica Figura 8 1 Informa es gerais do programa O Menu de bot es de a o r pida Figura 9 complementa as funcionalidades dispon veis no Menu Superior Retorna para Abrir Importar Sairdo Controle de Sele o da LI o m dulo de modelo DXF programa Grid N VeM edi o Ar ivo Me us Op es Vi ualizar Sobre 5 e B gt Epl ix Grid y 5 H it S D Posi o 00 A nn ns a Fator de Escala 1 0 T a ia S So Vo Novo E del Salvar Processa Informa es gerais Permite escolher a modelo posi o que se deseja a modelo modelo do elemento LI no elemento Escala de diagrama Figura 9 Menu de bot es de a o r pida Menu Lateral O Menu Lateral dividido e composto por cinco abas de op es sendo elas Geometria Propriedades dos Materiais Propriedades das Se es Vincula es e R tulas cada uma com op es particulares que ser o apresentadas a seguir A Figura 10 apresenta parte da aba Geometria para gera o e edi o da geometria do modelo contendo ferramenta de sele o op o de teclado para gera o das linhas exibi o de eixos globais e tipo de cursor Outra funcionalidade dispon vel no programa a continua o da sele o ou inclus o de novas entidades em uma sele o previamente
11. item r a Confirma Cancela Figura 19 Atribui o de material para as barras selecionadas As op es de comando para manipula o de se es transversais S o as mesmas dispon veis para os materiais Neste sentido apresenta se apenas a tela com as propriedades da se o que devem ser fornecidas para o programa Figura 21 A associa o de uma se o transversal para uma determinada barra segue as mesmas regras da associa o dos materiais Propriedades dos Materials o Aplicar para todos Selecione um item Confirma Cancela Figura 20 Atribui o de material para todas as barras do modelo Propriedades das Se es Excluir Aplicar na sele o i Aplicar para todos To e Mom de In rcia 0 i Q Confirma Cancela Vincula o Deslocamento x e Livre C Restrito Deslocamento Y e Livre C Restrito Rota o Z e Livre C Restrito r Q Aplicar Limpar Figura 22 Menu de aplica o de condi es de contorno v nculos nodais Figura 21 Propriedades da se o transversal Para aplica o das condi es de contorno basta o usu rio selecionar a aba Vincula es no Menu Lateral Figura 22 Com a ferramenta Mouse deve se selecionar os n s do modelo que ser o vinculados e posteriormente marcar as op es desejadas no menu de vincula es aplicando em seguida para confirmar a vincula o Dependendo do tipo de vinculo escolhido apa
12. mento N s do Elemento H l O N d 150 M d x 400 H t r o M t r o M t r o M s 150 H 2 2 ADO H 2 2 500 H 2 Y o H 2 o H 2 O e Confirma Q Cancela e Confirma x Cancela e Confirma x Cancela a b o Figura 26 Gera o das barras com utiliza o da ferramenta Linha associada ferramenta Teclado 1o xX T 2 lt 2 3 4 Figura 27 Geometria final da viga O pr ximo passo a aplica o dos v nculos nos n s 1 2 e 3 da estrutura da Figura 27 Para tanto seleciona se primeiramente o n 1 e em seguida na aba Vincula o restringem se 10 os deslocamentos nas dire es X e Y e rota o na dire o Z mantendo se zero nos valores de recalque e aplicando se a restri o na sele o O mesmo procedimento faz se para o n 2 eo n 3 restringindo se os deslocamento nas dire es X e Y O resultado da aplica o das vincula es encontra se apresentado na Figura 28 Y 1 x aal 2 e 3 us 4 a e gt Figura 28 Vincula o dos n s 1 2 e 3 Percebe se pela Figura 25 que h uma r tula no n 2 Para aplicar essa r tula no programa AcadLI necess rio rotular se a extremidade final da barra 1 ou a extremidade inicial da barra 2 ou as duas extremidades citadas neste caso em particular Para isso primeiramente seleciona se a aba R tulas Em seguida seleciona se a barra 1 da estrutura e a logo ap s marca se
13. om ll coom In a oom Oul Figura 13 Op es da Aba Geometria Tamb m no Menu Lateral Figura 14 encontra se a barra de Propriedades dos Materiais contendo as op es Novo Editar Excluir Aplicar na sele o e Aplicar para todos gerais de zoom Figura 13 Teclas de atalho podem ser utilizadas para acionar esses comandos sendo elas Excluir CTRL DEL Zoom All CTRL HOME Zoom In CTRL Page Up ou Scroll e Zoom Out CTRL Page Down ou Scroll Salienta se que ao se excluir uma barra o programa renumera automaticamente as barras do modelo para que a numera o permane a em sequ ncia Propriedades dos Materials Editar E meluir des Aplicar na sele o A Aplicar para todos Figura 14 Menu de Propriedades dos Materiais Fropredades dos Materiais T Para a inser o de um novo material E deve se inicialmente identificar o Aplicar na sele o material a ser criado com o nome O DE escolhido pelo usu rio Figura 15 Este Hone nome ir aparecer na Barra de Mensagens quando o mouse for o posicionado sobre alguma barra cujo Conima Cancela material j tenha sito atribu do Figura 15 Atribui o de nome para um novo anteriormente material Propriedades dos Materials e Movo Editar ce Excluir Ap s ter sido fornecido o nome Aplicar na sele o para o material clicase no bot o Aplicar para todos Confirma Neste instante o programa solicita as propriedades do mate
14. parece a op o de Visualizar Na Figura 7 s o apresentadas as entidades de desenho cuja visualiza o pode ser habilitada ou desabilitada estando todas vis veis quando se inicia o programa DO o Aguia Menus Op es Visuali n m N mero dos N s m N mero dos Elementos P Vincula o w R tulas m Orienta o dos Elementos Figura 7 Menu de Visualizar Finalizando as op es do menu de pop up em Sobre Figura 8 s o encontradas as op es de Ajuda em desenvolvimento e Cr ditos onde so encontradas informa es gerais sobre o programa e um link para a p gina do AcadLl na internet Figura 8 1 Ajuda Cr ditos Geometria Figura 8 Op es de Sobre Software Acad mico para determina o de linhas de influ ncia de esfor os em estruturas planas reticuladas Vers o Beta GMEC Grupo de Mec nica Computacional Universidade de S o Paulo Escola de Engenharia de S o Carlos Departamento de Engenharia de Estruturas SET EESC USP Autores Carlos Henrique Silva de Assun o Dorival Piedade Neto Humberto Breves Coda Roberto Fag J nior Rodrigo Ribeiro Paccola Tomaz Gurgel Dall Acqua S o Carlos 2014 Esta vers o do programa acad mica e de uso irrestrito para fins de ensino e pesquisa A responsabilidade pelo uso e avalia o dos resultados obtidos desta ferramenta exclusiva do usu rio ficando as institui es e os autores aqui mencionados isentos de quaisquer responsabilidad
15. realizada Isso se d com o uso do mesmo comando de sele o Mouse Geometria Teclado E E itos F Cursor por m em conjunto com a tecla SHIFT pressionada A Figura 10 Menu Lateral Geometria tecla ESC limpa a sele o Grid RE Como continua o do menu de gera o e edi o de geometria apresentam se na Figura 11 os comandos Srp Grd de visualiza o de grid snap no grid e snap nas r extremidades Snp Ft das linhas Salienta se que as dimens es do grid tanto em X quanto em Y podem Figura 11 Menu Lateral Geometria ser modificas como apresentado na Figura 9 Ainda como parte do menu de gera o de geometria tem se as op es de gera o de Linha elemento de barra e gera o de linhas m ltiplas cont nuas PLinha possibilitando a gera o de v rias barras interligadas Figura 12 Outra funcionalidade do programa deve ser salientada neste ponto a intersec o de linhas que se cruzam Quando a op o Intersec est selecionada as linhas que se cruzam s o divididas criando novas linhas com base no ponto de intersec o entre elas A renumera o das linhas tamb m autom tica quando ocorre a intersec o e consequente divis o dessas linhas x Intersec Ea Linha al PLinha Figura 12 Menu Lateral Op es de gera o das linhas do modelo Na aba Geometria tamb m s o encontrados os comandos para apagar barras da estrutura e op es Zo
16. recer na posi o selecionada um s mbolo representando os v nculos atribu dos em determinado n Para se modificar as condi es de contorno de um determinado n basta selecionar o mesmo e aplicar novamente as novas condi es de contorno Se no ato da sele o forem selecionadas barras juntamente com os n s n o haver interfer ncia na aplica o das condi es de contorno visto que este comando apenas se aplica aos n s do modelo R tulas Finalizando as op es de comandos do Menu Lateral tem se a aba R tulas que se e N N destina considera o de rotula o nas ow extremidades das barras Existem quatro x i e so op es que podem ser vistas na Figura 23 extremidades n o rotuladas extremidades 8 rotuladas extremidades inicial n o rotulada e final rotulada e finalmente extremidades inicial rotulada e final n o rotulada Aplicar Figura 23 Menu de atribui o de r tulas para as extremidades das barras Para se aplicar a rotula o no modelo basta efetuar a sele o das barras que se deseja rotular selecionar na aba R tulas a op o de rotula o desejada e clicar no bot o aplicar para executar o comando Um c rculo ir aparecer na extremidade rotulada identificando assim no modelo quais barras possuem esta caracter stica Figura 24 n o rotulada bi rotulada final rotulada inicial rotulada Figura 24 Possibilidades de rotula o para as extremidades dos el
17. rial a ser concreto criado Figura 16 o de Elasticidade Q Confirma Cancela Figura 16 Propriedades do material Na op o Editar o usu rio pode modificar as propriedades de um material fornecidas anteriormente n o sendo apenas poss vel a altera o do nome do material Deve se selecionar o material que se deseja modificar e clicar no bot o Confirma A nica maneira de modificar o nome do material utilizando se a op o Excluir e inserindo se novamente o material com o novo nome desejado Deve se selecionar o material que se deseja excluir e clicar no bot o Confirma Propriedades dos Materiais Propriedades dos Materiais p Novo n Novo D Editar p Editar Excluir D Ecluir Aplicar na sele o E Aplicar na sele o Aplicar para todos Aplicar para todos Selecione um item bd Selecione um tem T i Q Confirma Cancela Contirma Cancela Figura 17 Editar material Figura 18 Excluir material Para atribuir um material nas barras elementos estruturais desejadas o usu rio possui duas op es a primeira utilizar o comando Aplicar na sele o que possibilita ao usu rio selecionar as barras desejadas na tela e depois aplicar o material desejado nas barras Figura 19 a segunda a aplica o de um determinado material em todas as barras do modelo fazendo se uso do comando Aplicar para todos Figura 20 Propriedades dos Materials B Aplicar na sele o Aplicar para todos Selecione um
18. se informar um nome para o material que no nosso exemplo vamos chamar de concreto Em seguida devem ser informadas as propriedades do material que se deseja inserir no programa Ent o insere se o valor do M dulo de Elasticidade do material como mostrado na Figura 32 Para se aplicar o material aos elementos da estrutura utiliza se a op o Aplicar para todos da aba Propriedades dos Materiais Para verificar a associa o do material a uma barra em especial basta posicionar o mouse sobre a barra em quest o e verificar na Barra de Mensagens o nome do material associado aquela barra Para as se es transversais das barras s o adotados Ser o adotados rea de 400 cm e momento de in rcia de 13 333 33 cm Da mesma forma que para as propriedades dos materiais deve se criar as se es transversais com as ferramentas dispon veis na aba Propriedades das Se es O procedimento para cria o e aplica o das propriedades das se es transversais similar ao procedimento utilizado para as propriedades dos materiais Clicando em Novo deve se informar um nome da se o que no nosso exemplo vamos chamar de quadrada referindo se se o quadrada de 20x20 cm que ser utilizada nas barras da viga Em seguida devem ser informadas as propriedades da se o que se deseja inserir no programa A Figura 33 apresenta os dados inseridos na aba Propriedades das Se es para cria o da se o transversal que ser utilizad
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