SAP2000 - Programa de Elementos Finitos para Modelagem Estrutural

Análise • Design • Modelagem

SAP2000 é um programa de elementos finitos com uma interface gráfica 3D orientada a objetos. Foi desenvolvido para realizar de maneira integrada a modelagem, análise e dimensionamento de uma ampla gama de problemas de engenharia estrutural.

Por que usar SAP2000?

No campo da engenharia estrutural, a precisão e eficiência são cruciais. Ferramentas avançadas como o SAP2000 têm revolucionado a forma como engenheiros modelam, analisam e dimensionam estruturas complexas, garantindo segurança e confiabilidade.

O SAP2000 é amplamente reconhecido por sua potência de cálculo e a confiabilidade de seus resultados. Além disso, destaca-se por sua capacidade de se adaptar a diversos tipos de estruturas, tornando-se uma ferramenta versátil para o dimensionamento de pontes, edifícios, estádios, barragens, estruturas industriais, estruturas marítimas e qualquer outro tipo de infraestrutura que exija análise e dimensionamento.

Uma das vantagens adicionais do SAP2000 é sua capacidade de gerar automaticamente cargas sísmicas, de vento e de veículos. Isso facilita o processo de dimensionamento e permite a verificação automática de estruturas de concreto armado, perfis metálicos, alumínio e conformados a frio, atendendo às normas de diferentes países, como as europeias, americanas, canadenses, turcas, indianas, chinesas, entre outras.

Interação do Usuário

SAP2000 oferece uma interface única que permite a modelagem, análise, dimensionamento e geração de relatórios de cálculo de maneira integrada. A interface do SAP2000 também oferece flexibilidade para personalizar e definir layouts das janelas e barras de ferramentas conforme as preferências individuais de cada usuário, proporcionando uma experiência de trabalho mais confortável e eficiente.

Modelagem

SAP2000 oferece uma ampla gama de modelos que permitem aos usuários começar rapidamente a criação de novos modelos. Esses templates incluem modelos paramétricos para diversos tipos de estruturas, facilitando o início do projeto. Entre os templates disponíveis estão vigas simples, treliças 2D e 3D, pórticos 2D e 3D, silos e reservatórios, escadas, estruturas de barragens e tubos.

Componentes Estruturais

Nós: SAP2000 cria automaticamente nós nas interseções entre objetos estruturais e nós internos durante a formação da malha de cálculo.

Elementos de Barra: Incluem os efeitos de flexão desviada, torção, deformação axial e esforço transversal. SAP2000 possui uma ampla base de dados de seções de concreto armado, metálicas e mistas conforme várias normas internacionais.

Objetos de Cabo: Usados para modelar o comportamento altamente não linear de cabos delgados, como os usados em pontes suspensas ou cabos de tensão.

Objetos de Área: Podem ser definidos no modelo com comportamento de membrana, placa e shell. Através de camadas, é possível definir shells com diferentes materiais e, consequentemente, comportamento misto e não linear.

Objetos Sólidos: Elementos finitos de oito nós utilizados para modelar sólidos tridimensionais.

Elementos de Conexão: Incluem conexões lineares, conexões elásticas multilineares, conexões plásticas multilineares, elementos de contato, amortecedores, elementos de fricção e isoladores de base.

Rótulas Plásticas: Permitem a criação e aplicação de rótulas para realizar análises "pushover" e modelar o comportamento não linear dos materiais em elementos de barra.

Molas: Elementos de conexão utilizados para estabelecer uma conexão estática entre os nós da estrutura e o solo. Podem ser lineares ou não lineares.

Análise

Análise Estática: SAP2000 realiza análises lineares estáticas e análises independentes para uma sequência de cargas.

Análise Dinâmica: Inclui o cálculo de modos de vibração através dos vetores Ritz ou Eigen, análises de espectros de resposta e "time-history", tanto para comportamento linear quanto não linear.

Análise Temporal Não Linear: Permite capturar detalhadamente a resposta da estrutura a movimentos basais como sismos, explosões, equipamentos mecânicos, vento e ondas.

Pandeamento: Modos de pandeamento linear podem ser obtidos para qualquer conjunto de ações, além de análises não lineares de pandeamento considerando os efeitos P-delta ou grandes deslocamentos.

Dimensionamento

Estruturas Metálicas: Facilita o dimensionamento de perfis metálicos, oferecendo opções de otimização de dimensões dos elementos e cumprimento de normativas para verificação e dimensionamento.

Estruturas de Concreto: Inclui o cálculo de áreas de armadura necessárias, verificação de armaduras definidas, seleção automática para otimização de seções, implementação de normativas e dimensionamento interativo.

Resultados e Relatórios

Geometria Deformada: É possível apresentar a estrutura deformada devido a qualquer combinação de ações, bem como obter animações dos modos de vibração.

Diagramas de Esforços: Visualização de diagramas de momentos fletores, esforço transversal, esforço axial e deslocamentos para qualquer caso de carga ou combinação.

Tabelas de Resultados: Geração de tabelas que incluem todos os parâmetros de entrada, resultados de análise e dimensionamento, podendo ser organizadas e personalizadas conforme necessário.

Geração de Relatórios: É possível obter relatórios pré-formatados com todos os dados do modelo, resultados de análise e dimensionamento, apresentados em tabelas, gráficos e quadros de conteúdos.

Ferramentas Avançadas

Optimizador Estrutural: Determina a ação mais adequada para alcançar a resposta estrutural desejada, aplicável de forma linear, não linear ou em sequência construtiva.

Section Designer: Ferramenta incorporada que permite a criação de seções genéricas com qualquer geometria e material, incluindo disposição de armaduras, calculando automaticamente todas as propriedades das seções.

Importação e Exportação

SAP2000 suporta interoperabilidade com vários programas como Autodesk Revit Structure, Tekla Structures, AutoCAD (DXF/DWG), CIS/2, IFC e SDNF, além da exportação do modelo para uma base de dados Microsoft Access e importação de arquivos de FrameWorks Plus, STAAD e STRUDL.

Novidades

As principais melhorias na versão SAP2000 v25.0.0 incluem um novo Explorador do Modelo com estrutura em árvore, predefinições para atribuir rótulas plásticas a barras e implementação de cargas automáticas conforme as normativas ASCE 7-22 e NBCC 2020.

Conclusão

Em resumo, o SAP2000 é uma ferramenta indispensável para engenheiros estruturais, oferecendo uma gama de funcionalidades que facilitam a modelagem, análise e dimensionamento de diversas estruturas. Sua flexibilidade e precisão ajudam a garantir que projetos complexos sejam concluídos com segurança e eficiência.

#SAP2000 #EngenhariaEstrutural #AnáliseEstrutural #softwarehub