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Manual de Utilização do Programa DimPerfil 4.0 Dimensionamento de Perfis Formados a Frio conforme a NBR 14762:2010

Manual de Utilização Do Programa

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Manual para el Programa Perfil4

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  • Manual de Utilizao do Programa

    DimPerfil 4.0 Dimensionamento de Perfis Formados a Frio conforme a NBR 14762:2010

  • DimPerfil 4.0 Dimensionamento de Perfils Formados a Frio 1

    ndice

    ndice ............................................................................................................................................. 1

    Introduo ..................................................................................................................................... 2

    Tela Inicial ...................................................................................................................................... 3

    Escolha da seo (1) e (2) .............................................................................................................. 5

    Configuraes gerais ..................................................................................................................... 5

    Clculo dos Esforos (13) .............................................................................................................. 7

    TABELA (34) ................................................................................................................................. 10

    Escolha do perfil para a Tabela (41) ............................................................................................ 11

    Instalao .................................................................................................................................... 12

  • DimPerfil 4.0 Dimensionamento de Perfils Formados a Frio 2

    ntrodu o

    O programa DimPerfil 4.0 foi desenvolvido para auxiliar no clculo de verificao dos

    perfis formados a frio conforme os procedimentos da norma brasileira ABNT NBR

    14762:2010. Dentre os diversos mtodos de dimensionamento apresentados na

    respectiva norma, o DimPerfil utiliza-se do Mtodo das Larguras Efetivas (MLE). Nesta

    verso, 4.0, atualizada para a ABNT NBR 14762:2010, somente possvel fazer os

    clculos dos perfis listados na ABNT NBR 6355:2003.

    Com a atualizao da norma brasileira de perfis formados a frio foi necessrio fazer

    atualizaes importantes do DimPerfil, pois alm da modificaes de alguns

    coeficientes houve modificaes conceituais no procedimento de clculo da norma

    vigente. Um dos obstculos encontrados pelos novos mtodos de dimensionamento

    foi o procedimento da verificao da capacidade resistente dos perfis relacionados ao

    modo distorcional de estabilidade. Na antiga norma, havia a opo de se utilizar um

    mtodo analtico das cargas crticas de flambagem distoro. Nessa atualizao, no

    entanto, permite-se somente a obteno dessas cargas por meio de mtodos

    numricos (o mtodo mais usado para esse fim o Mtodo das Faixas Finitas MFE).

    O DimPerfil 4.0 no faz a anlise numrica das anlises de estabilidade elstica. Para

    obteno desses valores, o programa faz o uso das cargas crticas pr-inseridas

    internamente (atravs do arquivo, cargascriticas.txt), as quais foram obtidas para as

    sees de perfis tabelados na ABNT NBR 6355:2003. Os valores foram calculados com

    o programa de computador elaborado por Pierin et al, 2013.

    A seguir mostra-se simplificadamente as definies e aes de cada boto e

    campo existentes na tela do programa.

  • DimPerfil 4.0 Dimensionamento de Perfils Formados a Frio 3

    Tel nicil

    1 Boto que mostra o tipo de perfil escolhido. Se clicado, abre a janela para escolha

    de uma seo pr-cadastrada.

    2 Boto para abrir a janela de escolha de uma seo pr-cadastrada.

    3 Campos que mostram as dimenses dos perfis escolhidos. No possvel edit-los.

    4 e 5 Boto de escolha se as propriedades geomtricas do perfil escolhido exibidos

    no campo (11) sero do perfil bruto ou do perfil aps o clculo das sees efetivas. Os

    valores exibidos no campo (11) so modificados somente aps o boto atualizar (7) ser

    pressionado.

    6 Campo para insero da tenso para a qual a seo efetiva ser calculada.

    Tambm, neste campo exibido o valor da tenso de trabalho obtida aps o clculo da

    seo efetiva encontrada sob os esforos solicitantes definidos nos campos de esforos

    (10). Essa tenso obtida por meio de interaes sucessivas no qual se encontra o par:

    seo efetiva e tenso atuantes. As propriedades geomtricas dessa seo efetiva (Ixef,

    Iyef e Aef) devero ser usadas para o clculo de deslocamentos da estrutura.

    7 Boto para atualizar os valores da seo bruta ou seo efetiva no campo (11).

    8 Boto para abrir a janela que permite atribuir configuraes de clculo para o

    programa.

    1

    2

    4 5

    6

    7 9

    10

    8 3

    12 11

    13

  • DimPerfil 4.0 Dimensionamento de Perfils Formados a Frio 4

    9 Caixa de seleo que faz o programa calcular as propriedades efetivas da seo

    para os esforos solicitantes atribudas no campo (10). Conforme a NBR 14762, os

    deslocamentos da estrutura devero ser obtidos com os valores das propriedades

    geomtricas do perfil da seo efetiva calculada com a tenso oriunda dos esforos

    solicitantes atuantes. O clculo da tenso de trabalho obtido atravs de interaes

    sucessivas. O valor da tenso de trabalho obtida mostrado no campo (6) e o clculo

    da seo efetiva para essa tenso e os valores das propriedades geomtricas da seo

    mostrado no campo (11).

    10 Campos de atribuio dos esforos solicitantes para obteno da seo efetiva e

    suas propriedades geomtricas que sero usados para o clculo dos deslocamentos da

    estrutura. Em sees no simtricas submetidas ao momento fletor, os valores

    positivos e negativos desses esforos alteram a distribuio das tenses normais de

    trao e compresso nos elementos do perfil.

    11 Campo destinado aos resultados das propriedades geomtricas dos perfis

    calculados para a seo bruta ou para a seo efetiva. No caso do clculo da seo

    efetiva so mostradas as etapas de clculos realizados para obteno das larguras

    efetivas.

    12 Desenho da seo do perfil em escala. O eixo horizontal representa o eixo x, e o

    vertical o eixo y. Ao aproximar o mouse dos vrtices do perfil desenhado so exibidas

    as coordenadas cartesianas desse ponto. Ao aproximar o mouse dos elementos da

    seo mostrado o valor da largura reta ou largura efetiva do elemento. Os botes de

    rotao giram a seo em 90 graus, mas somente para efeito de visualizao, no

    alterando os eixos para o clculo das propriedades geomtricas. O boto W exibe o

    diagrama de rea setorial da seo. O boto S exibe o diagrama de tenses da seo

    para o esforo selecionado e atribudo no campo (10).

    13 Aba para abrir a tela de clculo de esforos resistentes e verificao do perfil.

  • DimPerfil 4.0 Dimensionamento de Perfils Formados a Frio 5

    Escolh d se o (1) e (2)

    14 Boto para escolha do tipo de perfil.

    15 Lista de opo de dimenses conforme NBR 6355:2003. Depois de selecionado o

    perfil, clicar em ok para carregar a seo transversal no programa.

    Configuro es geris

    14

    15

    16

    18

    17

    19

    20

    21

  • DimPerfil 4.0 Dimensionamento de Perfils Formados a Frio 6

    16 Seleo para perfis compostos. Clicar em uma das figuras indicativa para que seja

    carregada uma seo composta no programa. Ou selecionar o item Seo simples

    para o carregamento da seo simples. As opes de seo compostas so para perfis

    iguais, portanto simtrica. O clculo de dimensionamento de sees compostas feito

    sem a considerao de travejamento ou talas intermedirias. Conforme o item 9.7.5 da

    NBR 14762:2010, para esse caso deve-se utilizar o procedimento do Eurocode 3 Part 1-

    1. Exceto o caso de perfis U e Ue que formam tubos, o DimPerfil considera que as

    sees esto soldadas uma outra formando um perfil tubular, dessa forma as

    propriedades geomtricas calculada com uma seo fechada.

    17 Indica o afastamento de cada perfil em relao ao eixo de simetria da seo

    composta, ou seja, a distncia do eixo do elemento que est paralelo e mais prximo

    ao eixo de simetria.

    18 Valor do raio de dobramento mdio (em relao ao eixo do elemento) que o

    programa ir utilizar para formar a seo transversal.

    19 Valores das propriedades mecnicas do ao.

    20 Indica se a seo ser rotacionada para os eixos principais de inrcia para mostrar

    as propriedades geomtricas na aba Entrada e para o clculo do momento fletor.

    Para o clculo do esforo normal a seo sempre ajustada para os eixos principais.

    21 Opes de sada de dos dados do programa e opo de clculo da seo com a

    considerao do ganho de resistncia do ao na regio curva da seo transversal

    devido ao trabalho formado a frio.

    Exibir o ndice analtico: mostra os nmeros dos ttulos e sub ttulos do

    relatrio.

    Gerar Relatrio: mostra a memria de clculo aps cada processamento.

    Mostrar Graficamente passo a passo: mostra uma janela com a seo

    transversal aps cada clculo de largura efetiva realizado no programa

    e - espaamento

  • DimPerfil 4.0 Dimensionamento de Perfils Formados a Frio 7

    Considerar o efeito do trabalho a frio: Calcula e considera na verificao o

    aumento da resistncia do perfil devido ao trabalho a frio do processo de fabricao da

    barra conforme o Anexo B da NBR 14762:2010.

    C lculo dos Esforos (13)

    22 Campo onde so mostradas as dimenses do perfil que est sendo calculado.

    Nesta verso, essas dimenses no podem alteradas neste campo. A alterao das

    dimenses do perfil pode ser alterada somente nos campos (1) e (2).

    Nesse campo possvel a introduo das seguintes entradas:

    NcSd, MxSd, MySd, fy, fu, E, G, Cbx e Cby (Cb em relao a Mx e My).

    Para o clculo de barras tracionadas: Ct, An, An0.

    Tambm permitido o uso de frmulas ou expresses numricas. Comentrios podem ser inseridos entre colchetes []

    22

    23 24 25 26

    27

    35

    31

    29

    30

    34 33 32

    36

    28

  • DimPerfil 4.0 Dimensionamento de Perfils Formados a Frio 8

    Exemplo:

    No caso de entradas com valores diferentes em relao ao campo especfico, a

    prioridade do campo (22).

    23 Visualizao grfica do perfil. O eixo horizontal representa o eixo x, e o vertical o

    eixo y. Ao aproximar o mouse dos vrtices do perfil desenhado so exibidas as

    coordenadas cartesianas desse ponto. Ao aproximar o mouse dos elementos da seo

    mostrado o valor da largura reta ou largura efetiva do elemento. Um clique no

    retngulo onde mostra o nome do perfil (neste caso Ue), abre um nova janela com a

    mesma visualizao permitindo maior flexibilidade quanto ao tamanho da janela e

    escala do desenho.

    24 Campos para a entrada dos dados de comprimento destravados do perfil.

    Lx comprimento entre travamentos que impede a flexo em torno do eixo x

    Ly comprimento entre travamentos que impede a flexo em torno do eixo y

    Lt comprimento entre travamentos que impede a toro em torno do eixo

    longitudinal

    25 Campos para a entrada dos dados dos esforos solicitantes de clculo.

    Nd Esforo normal de clculo. Valores negativos representam esforos de trao,

    positivos esforos de compresso.

    Mxd - Esforo de momento fletor de clculo em torno eixo x. Valores inseridos como

    positivo as fibras superiores ao eixo x so comprimidas, flexo com valor negativo as

    tenses normais de compresso ocorrem nas fibras inferiores ao eixo x.

  • DimPerfil 4.0 Dimensionamento de Perfils Formados a Frio 9

    Myd - Esforo de momento fletor de clculo em torno eixo y. Valores inseridos como

    positivo as fibras direita do eixo y so comprimidas, flexo com valor negativo as

    tenses normais de compresso ocorrem nas fibras esquerda do eixo y.

    26 Valores de Cb (coeficiente que considera o diagrama de momento fletor entre

    travamento) para o clculo da flexo em torno do eixo x e y.

    27 Boto Var: (Variveis) Abre uma janela com os valores de diversas variveis

    calculadas durante o processamento. A informao dessa janela til por que todas as

    variveis listadas durante um determinado processamento podem ser inseridas como

    resultado para a gerao de tabelas (34).

    28 Boto CALCULAR: Realiza o processamento de clculo conforme o item

    selecionado em (35).

    29 Caixa de opo para mostrar o relatrio no campo (31) aps cada

    processamento. O relatrio anterior pode ser apagado com a opo Limpar anterior

    ativada ou no no caso contrrio.

    30 Campo Resultado: Neste quadro apresentado o resultado final do

    processamento conforme item selecionado em (35). Para o caso de seleo do item

    Flexo Composta o resultado mostrado o resultado da equao de interao

    flexo composta, que se for inferior ou igual ao valor 1,0 (um) significa que o perfil

    selecionado tem capacidade de resistir ao esforo solicitado. Caso o item selecionado

    para o clculo seja Larguras efetivas no apresentado nenhum resultado neste

    campo, somente o relatrio dos clculos realizados em (31).

    31 Campo onde apresentado o relatrio de clculo do processamento realizado

    (memria de clculo).

    32 Boto para abrir um relatrio salvo. Juntamente com o relatrio carregado a

    seo transversal, esforos solicitantes, comprimentos entre travamentos e

    propriedades do material.

    33 Boto para salvar o relatrio carregado. Juntamente com o relatrio salvo os

    dados e tipo da seo transversal, esforos solicitantes, comprimentos entre

    travamentos e propriedades do material.

    34 Boto que abrir uma janela para a elaborao de uma tabela para clculos

    realizados em lote dos perfis da NBR 6355:2003.

    35 rvore para a seleo do tipo de processamento que o programa ir realizar. Ao

    selecionar um item o clculo daquele item e dos que esto abaixo ou dentro sero

    processados ao clicar o boto CALCULAR (28) ou com o duplo clique no item da

    rvore. O resultado do processamento emitido no item Resultado (30) e o

  • DimPerfil 4.0 Dimensionamento de Perfils Formados a Frio 10

    relatrio do processamento automaticamente carregado no campo (31) caso a caixa

    de opes de relatrio esteja ativa (29). O relatrio mostra uma memria de clculo de

    todo o processamento para o item selecionado e os respectivos subitens, exceto para

    os itens Larguras efetivas que so apresentados no relatrio somente com a seleo

    exclusiva desse item.

    36 Este boto de seleo equivalente ao Mostrar Graficamente passo a passo na

    janela de configurao (21)

    TABELA (34)

    37 Campo para seleo do item que dever ser processado pelo programa. Ao

    escolher o resultado que a tabela fornecer nos clculos (38), deve ser verificado se o

    processamento escolhido fornece o item como um dos resultados. Para testar essa

    condio basta clicar no boto varivel (27) aps um determinado processamento. Por

    exemplo, caso queira que o resultado seja a fora normal resistente (Nrd), deve-se

    escolher como processamento o item Nrd ou Flexo Composta, pois ambos

    fornecem como resultado parcial o resultado Nrd.

    38 Item que ser exibido como resultado na tabela gerada pelo programa (ver

    comentrio acima).

    37 38 39

    40

    41

    42

  • DimPerfil 4.0 Dimensionamento de Perfils Formados a Frio 11

    39 Campo informativo dos resultados parciais que o programa pode fornecer para

    gerar a tabela.

    40 Campo de entrada de dados, com as mesmas caracterstica e recurso do campo

    (22).

    41 Boto para abrir a janela para a escolha e seleo dos perfis que tero o clculo

    realizado em lote.

    42 Boto para iniciar o processamento e a gerao da tabela.

    Escolh do perfil pr Tbel (41)

    43 Boto para escolha do tipo de perfil ser feito os clculos

    44 Janela para a seleo do grupo dos perfis que sero calculados (teclar shift

    primeiro perfil desejado e depois o ltimo perfil desejado, todos os perfis entre os dois

    selecionados sero calculados). No caso de no haver seleo feita do grupo dos perfis,

    TODOS os perfis do grupo sero calculados.

    45 Boto para fechar a janela e carregar a seleo de sees transversal.

    43

    44

    45

  • DimPerfil 4.0 Dimensionamento de Perfils Formados a Frio 12

    nstl o

    Leia este captulo se ao clicar no atalho do DimPerfil o mesmo no for iniciado.

    A seguir uma breve explicao de como o programa executado e a forma de corrigir

    o erro citado acima.

    O programa DimPerfil foi elaborado com Java.

    O arquivo principal que deve ser inicializado para a execuo do programa o

    DimPerfilProgram.class. Como no se trata de arquivo executvel (.exe) ele precisa ser

    inicializado por meio do Java (javaw.exe).

    A linha de comando para inicializao do DimPerfil :

    C:\Program Files (x86)\Java\jre6\bin\javaw -cp ".\;jbcl.jar" DimPerfilProgram

    Ento, o comando [caminho onde se encontra o java] javaw [carregar biblioteca

    jbcl.jar cp] [caminho onde se encontra o Dimperfil] DimPefilProgram.

    Se esse comando for chamado na pasta onde se encontra o DimPerfil o caminho do

    DimPerfil no precisa ser inserido.

    Para que o usurio no necessite entrar no comand do Windows e ter que digitar o

    comando para executar o Dimperfil, foi ento, criado um arquivo de processamento

    em lote que faz esse servio (DimPerfil.bat).

    O problema para elaborar esse arquivo a necessidade de indicar a pasta onde o Java

    foi instalado.

    Se for instalado a verso do Java enviado juntamente com o pacote do Dimperfil (jre-

    6u14-windows-i586-s.exe - Java 6.14) e o sistema estiver no diretrio C:, por padro o

    Java instalado na pasta C:\Program Files (x86)\Java\jre6\bin.

    O arquivo para execuo do DimPerfil vem com essa configurao. (clicar com o boto

    direito do mouse sobre DimPerfil.bat e escolher Editar)

    DimPerfil.bat

    path C:\Program Files (x86)\Java\jre6\bin;%PATH%

    javaw -cp ".\;jbcl.jar" DimPerfilProgram

  • DimPerfil 4.0 Dimensionamento de Perfils Formados a Frio 13

    A primeira linha refere-se ao diretrio onde se encontra o Java. A segunda linha o

    comando para execuo do programa.

    Caso no seu computador o Java no esteja na pasta indicada acima, ser necessrio

    alterar a primeira linha de comando indicando o caminho onde se encontra o Java

    (C:\Program Files (x86)\Java\jre6\bin).