Tutorial _FTOOL_Estrutura de Madeira

Prévia do material em texto

1 
 
Tutorial do Ftool para Análise 
Estrutural de uma Tesoura 
Plana de Madeira 
 
Elaboração: Eng.Civil Maria das Graças Duarte de Oliveira 
Orientação: Eng.Civil Antônio Paulo Mendes 
PUC/GO – Engenharia Civil 
Estruturas de Madeiras 
Agosto/2011 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 pré-definição 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 KN-m . 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 0,000 0,000 
2 0,987 0,000 
3 1,974 0,000 
4 3,628 0,000 
5 5,425 0,000 
6 7,223 0,000 
7 8,877 0,000 
8 9,863 0,000 
9 10,850 0,000 
10 0,987 0,359 
11 1,974 0,718 
12 3,628 1,320 
13 5,425 1,974 
14 7,223 1,320 
15 8,877 0,718 
16 9,863 0,359 
 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. 
 
 
 
 
 
 
 
(x,y) do nó inical da barra – Nó 1 
(x,y) 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, edite-a 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; selecione-a (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. Pré-definição 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 pré-definidas 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 Tesoura-Carregamento 
Permanente 
No menu File => Save as... salvar o arquivo com nome Tesoura-Carregamento 
Acidental 
No menu File => Save as... salvar o arquivo com nome Tesoura-Carregamento Vento 0 
(W0)No menu File => Save as... salvar o arquivo com nome Tesoura-Carregamento Vento 90 
(W90) 
passo 4 
passo 1 
passo 3 
 passo 2 
12 
 
22º. Definição do Carregamento Permanente – No menu File => Open... abrir o arquivo 
Tesoura-Carregamento 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 CARGA(KN) 
P1 1=9 -0.76 
P2 10=16 -1.00 
P3 11=15 -1.34 
P4 12=14 -1.75 
P5 13 -1.82 
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 
Tesoura-Carregamento 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 CARGA(KN) 
Q1 1=9 -0.76 
Q2 10=16 -1.00 
Q3 11=15 -1.34 
Q4 12=14 -1.75 
Q5 13 -1.82 
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 Tesoura-Carregamento 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. 
 
 
 
W0(KN) 
POS NÓ Fx Fy 
W1 1 -0.23 0.64 
W2 10 -0.30 0.84 
W3 11 -0.41 1.12 
W4 12 -0.53 1.47 
W5 13 0.00 3,07 
W6 14 0.53 1.47 
W7 15 0.41 1.12 
W8 16 0.30 0.84 
W9 9 0.23 0.64 
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 Tesoura-Carregamento Vento 90 (W90) 
 
W90(KN) 
POS NÓ Fx Fy 
W1 1 -0.34 0.96 
W2 10 -0.46 1.26 
W3 11 -0.61 1.69 
W4 12 -0.80 2.21 
W5 13 0.00 4.61 
W6 14 0.80 2.21 
W7 15 0.61 1.69 
W8 16 0.46 1.26 
W9 9 0.34 0.96 
 
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 Tesoura-Carregamento 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 anexá-lo 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.