Tutorial Ftool - Análise Estrutural Tesoura Plana Madeira

1 Tutorial do Ftool para Análise Estrutural de uma Tesoura Plana de Madeira Elaboração EngCivil Maria das Graças Duarte de Oliveira Orientação EngCivil Antônio Paulo Mendes PUCGO Engenharia Civil Estruturas de Madeiras Agosto2011 2 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 prédefinição 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 3 3º Clique no menu Options Units Number Formatting 4º Selecione o sistema de unidades no qual trabalharemos no caso o KNm 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 4 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 0000 0000 2 0987 0000 3 1974 0000 4 3628 0000 5 5425 0000 6 7223 0000 7 8877 0000 8 9863 0000 9 10850 0000 10 0987 0359 11 1974 0718 12 3628 1320 13 5425 1974 14 7223 1320 15 8877 0718 16 9863 0359 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 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 5 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 xy do nó inical da barra Nó 1 xy do nó final da barra Nó 2 1 2 6 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 editea 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 selecionea 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 7 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 8 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 Salvar No menu File Save salvar o arquivo 15º Prédefinição das seções das barras Selecionar em seguida pressionar o botão 9 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 prédefinidas 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 10 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 1 Pressione o Botão 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 11 20º Rotulando as barras da tesoura Passo 1 Pressione o Botão 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 Salvar No menu File Save salvar o arquivo 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 TesouraCarregamento Permanente No menu File Save as salvar o arquivo com nome TesouraCarregamento Acidental No menu File Save as salvar o arquivo com nome TesouraCarregamento Vento 0 W0 No menu File Save as salvar o arquivo com nome TesouraCarregamento Vento 90 W90 passo 4 passo 1 passo 3 passo 2 12 22º Definição do Carregamento Permanente No menu File Open abrir o arquivo TesouraCarregamento 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 CARGAKN P1 19 076 P2 1016 100 P3 1115 134 P4 1214 175 P5 13 182 passo 1 passo 2 passo 3 passo 1 passo 2 passo 3 13 Repetir os passos dos itens 22º e 23º para lançar as cargas P2 P3 P4 e P5 em seus respectivos nós Salvar No menu File Save salvar o arquivo 24º Definição do Carregamento Acidendal No menu File Open abrir o arquivo TesouraCarregamento Acidental Passo 1 Pressione o botão e clique no ícone Passo 2 Na caixa de texto apresentada digite Q1 Passo 3 A seguir clicar no botão Done Q NÓ CARGAKN Q1 19 076 Q2 1016 100 Q3 1115 134 Q4 1214 175 Q5 13 182 passo 1 passo 2 passo 3 Q1 14 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 Salvar No menu File Save salvar o arquivo passo 1 passo 2 passo 3 Q1 15 26º Definição do Carregamento devido ao Vento a 0o No menu File Open abrir o arquivo TesouraCarregamento Vento 0 W0 Passo 1 Pressione o botão e clique no ícone Passo 2 Na caixa de texto apresentada digite W1 Passo 3 A seguir clicar no botão Done 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 W0KN POS NÓ Fx Fy W1 1 023 064 W2 10 030 084 W3 11 041 112 W4 12 053 147 W5 13 000 307 W6 14 053 147 W7 15 041 112 W8 16 030 084 W9 9 023 064 passo 1 passo 2 passo 3 W1 16 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 17 28º Definição do Carregamento devido ao Vento a 90o No menu File Open abrir o arquivo TesouraCarregamento Vento 90 W90 W90KN POS NÓ Fx Fy W1 1 034 096 W2 10 046 126 W3 11 061 169 W4 12 080 221 W5 13 000 461 W6 14 080 221 W7 15 061 169 W8 16 046 126 W9 9 034 096 Passo 1 Pressione o botão e clique no ícone Passo 2 Na caixa de texto apresentada digite W1 Passo 3 A seguir clicar no botão Done 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 18 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 19 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 TesouraCarregamento 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 20 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 anexálo 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