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PREO - Pré-moldados e pré-fabricados - Software para Análise, Cálculo, Projeto, Dimensionamento e Detalhamento
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TQS Preo Software Projeto Pré-Moldados e Pré-Fabricados

O TQS PREO é um software direcionado para elaboração de projetos de estruturas pré-moldadas e pré-fabricadas de concreto armado e protendido. Ele integra todas etapas do projeto:

a. Lançamento de dados: 100% gráfico, biblioteca de seções de fabricantes.

b. Análise estrutural: esforços, estabilidade global, análise dinâmica (conforto) e não-linear (flechas).

c. Dimensionamento e detalhamento armaduras: pilares, consolos, lajes e vigas pré-moldadas protendidas ou não.

d. Desenho e plantas: geração de formas de pilares, vigas e lajes, quantitativo de materiais.

Principais recursos e características

Veja abaixo uma lista com os seus principais recursos e características.

  • Software Pre-MoldadosSimulação da construção da estrutura por meio da definição de etapas e regiões construtivas.
  • Trata concretos com diferentes resistências: fck pré-moldado, fcj no saque e içamento, fck moldado no local.
  • Lançamento 100% gráfico de pilares, vigas, lajes (alveolares, pi, ...), telhas, consolos, dentes gerber, alças de içamento, furos, pinos, dutos de água pluvial.
  • Recorte automático de paineis alveolares.
  • Disponibilidade de catálogos de seções de vigas e lajes em bibliotecas personalizáveis.
  • Agrupamento automático de elementos de mesma geometria.
  • Possibilidade de definição de grupos de armação de vigas.
  • Geração automática de desenhos de fôrmas de vigas, lajes e pilares.
  • Geração automática de relação com quantitativo de materiais.
  • Análise estrutural completa por etapa construtiva: esforços, flechas, estabilidade global, análise dinâmica (conforto), análise não-linear (flechas co m fissuração e fluência).
  • Análise com ligações semi-rígidas por meio do coeficiente ar.
  • Dimensionamento, detalhamento e desenho de pilares, considerando as fases de saque e içamento.
  • Detalhamento de pilares com feixes de armaduras.
  • Dimensionamento, detalhamento e desenho de vigas pré-moldadas protendidas ou não.
  • Listagem completa de envoltória de esforços em vigas para cada grupo de fôrma e armação.
  • Calculadora de armadura passiva em seção protendida direcionada para o dimensionamento/verificação de vigas e lajes pré-moldadas.
  • Dimensionamento, detalhamento e desenhos de lajes alveolares protendidas, incluindo verificações ELU (flexão e cisalhamento) e ELS (tensões e flechas).
  • Dimensionamento, detalhamento e desenho de consolos.
  • Modelo inédito adequado para verificação de pilares pré-moldados. Considera rigidez EI real, efeitos de 2a. ordem global e local, fluência e imperfeições geométricas.

A seguir, serão apresentados cada um desses recursos de forma mais detalhada.

Etapas e regiões construtivas

Por meio da definição de etapas e regiões construtivas, é possível simular a sequência de construção da estrutura pré-moldada. Clique nas imagens ao lado para obter mais detalhes.

Etapas Construtivas Pre-MoldadosEtapas e Regiões ConstrutivasEtapas e Regiões Construtivas Definição

Parâmetros de durabilidade

É possível tratar concretos com resistências diferentes, bem como definir cobrimentos diferenciados para os elementos pré-fabricados.

Parametros de Durabilidade do concreto e cobrimentos do aço

Lançamento de dados

Todo o lançamento de dados é realizado de forma 100% gráfica no Modelador Estrutural. Além de comandos direcionados para a definição de elementos pré-moldados, todos os demais recursos desse poderoso editor gráfico foram estendidos para tornar a entrada de dados fácil e eficiente.

Modelador Estrutural Pre-Moldados

Seções catalogadas de vigas pré-moldadas

Seções catalogadas de lajes pré-moldadas

Lajes Pré-fabricadas

Consolos concreto armado

Dentes de concreto

Alças, furos e tubulações em pilares

Alças e furos em vigas

Vídeos demonstrativos


Agrupamento de fôrmas e armações

Durante o lançamento dos elementos estruturais, para facilitar e racionalizar o dimensionamento, detalhamento e a fabricação das peças é possível fazer agrupamentos de elementos com mesmas características. Existem dois tipos de agrupamentos possíveis dentro do sistema: Elementos com mesma forma e Elementos com mesma forma e armação.

O agrupamento por formas (elementos com mesma forma) divide os elementos estruturais em famílias de peças com mesma geometria e acessórios, sendo feito automaticamente pelo sistema.

O agrupamento por armação divide elementos de uma mesma família (agrupamento por formas) em sub-famílias onde seus elementos possuem além de geometria, armações iguais. Este agrupamento é feito de forma interativa pelo engenheiro. A armação dos elementos de um agrupamento de armação é calculada baseada na envoltória de esforços de todas as peças do agrupamento.

Agrupamento de elementos estruturais

Desenho de fôrmas

A geração dos desenhos de formas dos elementos estruturais é feita de forma automática após o completo lançamento da estrutura. As formas são divididas em três diferentes grupos: pilares, vigas e lajes, que representam os principais elementos estruturais de um projeto.

Todos os detalhes destes elementos (consolos, alças de içamento, furos, recortes, etc) são apresentados em suas posições exatas, facilitando o processo de detalhamento e evitando erros de posicionamento e construtivos. Para cada elemento de forma também é apresentado um quadro-resumo com valores de volume de concreto e peso unitários e totais.

Além disso, um relatório geral com o resumo de quantidades de elementos de pré-moldados pode ser visualizado. Este relatório contém as quantidades de peças totais e por pavimento, além de volumes de concreto e peso das peças. As capas das lajes também são estimadas e apresentadas neste relatório.

Análise estrutural

Assim como para as estruturas de concreto armado, o TQS-PREO permite uma análise completa da estrutura. São possíveis análises dinâmicas, de estabilidade, flechas e fissuração, etc, sempre possibilitando ao usuário o completo controle dos critérios adotados para cálculo.

Uma das grandes novidades apresentadas pelo TQS-PREO é a possibilidade de analisar uma estrutura com modelos que variam conforme as etapas construtivas do edifício, definidas pelo engenheiro. Desta forma pode-se analisar a estrutura com evolução piso-a-piso do modelo, etapa-a-etapa, além de considerar modelos com e sem solidarização.

Para as etapas não-solidarizadas, a estrutura é mais flexível, e atua basicamente o peso próprio (montagem). Para as etapas solidarizadas, a estrutura é mais rígida, mas atua todos os carregamentos de projeto (utilização). Nestas análises, as seções mistas (concreto pré-moldado e concreto in-loco) são tratadas de forma especial pelo sistema TQS-PREO, que altera a inércia das vigas e lajes para considerar a diferença de módulos de elasticidade entre os concretos.

Os valores de coeficiente de rotação das ligações (ar) das vigas podem ser diretamente inserido durante o lançamento da estrutura, e considerados durante a análise estrutural. Para as etapas não-solidarizadas as vigas são consideradas bi-apoiadas, e para as etapas solidarizadas, considera-se o coeficiente adotado pelo engenheiro.

Os efeitos da não linearidade geométrica da estrutura, além da utilização do método GamaZ, podem ser calculados através de um processo P-Delta alterado, que leva em consideração os diferentes modelos de análise. Análises de estabilidade global e dinâmica estrutural podem ser feitas para melhor avaliação da estrutura.

Os elementos de lajes pré-moldadas são discretizados um a um no modelo do pavimento, com articulação e/ou engastamento parcial. Para as situações solidarizadas, a capa das lajes também é discretizada, na direção secundária, melhorando a distribuição de cargas do pavimento. Em lajes pré-moldadas com protensão, os efeitos de perda de protensão são levados em conta.

A implantação de um sistema de análise não linear física e geometrica completa os aprimoramentos apresentados por este novo sistema. Nele as rigidezes das barras do modelo são calculadas a partir de sua seção, armaduras e esforços a partir de diagramas de relação momento-curvatura. Este módulo é melhor apresentado a seguir.


Vigas Pré-Moldadas

Foram incorporados ao PREO recursos que permitem o completo dimensionamento, detalhamento e desenho de vigas pré-moldadas.

Veja, a seguir, alguns exemplos de desenhos finais automaticamente gerados pelo sistema.

Dentre as características desses novos recursos, destacam-se:

a) Na seção catalogada de vigas, além das posições dos cabos de protensão, foram adicionadas informações referentes às armaduras longitudinais passivas (resistentes, laterais e construtivas), bem como das armaduras transversais (estribos e armaduras construtivas).

Um novo editor gráfico inteligente foi desenvolvido especificamente para facilitar a edição desses dados na seção catalogada.

b) No Modelador Estrutural, os grupos de armações de vigas (peças que possuem a mesma fôrma e armação), que antes eram atribuídos de forma manual e interativa, agora podem ser automaticamente definidos pelo programa de acordo com os grupos de fôrmas (peças com mesma fôrma).

c) O dimensionamento, detalhamento e desenho das vigas são realizados de forma automática a partir de seus dados geométricos (seção catalogada e lançamento no modelador), dos esforços solicitantes (envoltórias geradas a partir da resolução do pórtico espacial), bem como de uma série de critérios que proporcionam um total controle para que o Engenheiro possa estabelecer suas condições particulares.

Neste cálculo automático, são dimensionadas e detalhadas as armaduras longitudinais protendidas e passivas, como também as armaduras transversais. São atendidos os Estados Limites Últimos à flexão composta normal (no ato da protensão, no saque, no içamento e no infinito) e à cortante (na montagem e sob condições de uso final).

Além disso, são verificadas diversas condições em serviço (tensões e aberturas de fissuras), como também calculadas as armações nos extremos das vigas com ou sem dente gerber.

d) Após o dimensionamento automático efetuado no TQS PREO, o Engenheiro pode, com grande facilidade, otimizar o detalhamento da viga por meio de um novo comando no Modelador Estrutural.

Dentre as possibilidades desse comando, o Engenheiro poderá:

- Editar interativamente todos os dados da protensão, alterando valores das forças, adicionando cabos superiores, definindo isolamentos nos cabos nos extremos da peça, podendo inclusive eliminar toda protensão, transformando-a numa peça em concreto armado.

- Visualizar graficamente o diagrama de armaduras passivas necessárias, que é atualizado dinamicamente à medida que é realizada qualquer alteração nos dados da viga.

- Visualizar graficamente as tensões ao longo da peça.

- Alterar interativamente o detalhamento das armaduras longitudinais (resistentes, laterais e construtivas).

- Alterar interativamente o detalhamento das armaduras transversais (estribos e armaduras construtivas).

- Alterar interativamente o detalhamento das armaduras nos extremos da peça sem dente gerber.

- Alterar interativamente o detalhamento das armaduras nos extremos da peça com dente gerber.

- Visualizar graficamente as aberturas de fissuras ao longo da peça.

e) Nesse mesmo comando descrito anteriormente, também está disponível um cálculo aproximado de flechas para 3 fases distintas: na pista, na montagem e no uso final. Leva-se em consideração 6 etapas diferentes, a fluência e as perdas de protensão.

f) Como resultado final, é gerado um desenho (DWG) onde são apresentados os detalhamentos das vigas para os cabos de protensão, com tabela das posições utilizadas, bitola, força, isolamento e outros dados.

- E, também o detalhamento das armaduras frouxas, com as armaduras longitudinais, estribos e grampos utilizados na seção:

Dimensionamento de pilares

No dimensionamento dos pilares, além dos esforços obtidos de cada etapa, são feitas verificações adicionais, de modo a garantir a segurança da peça durante o içamento, transporte etc.

A alteração das armaduras pode ser feita de modo rápido e prático através de um editor próprio de armaduras de pilares.

Dimensionamento de vigas

São gerados relatórios completos de envoltória de esforços para que o engenheiro possa fazer seu próprio detalhamento. Todas as envoltórias são separadas de acorodo com osgrupos de elementos estruturais criados durante o lançamento da estrutura.

A presença de uma calculadora de armadura passiva em seção protendida auxilia o dimensionamento das armaduras ou a verificação de seções já dimensionadas.

As vigas pré-moldadas, protendidas ou não, são detalhadas automaticamente dentro do sistema TQS PREO.

Dimensionamento de lajes

As lajes pré-moldadas são verificadas aos Estados Limites Últimos (ELU) e aos Estados Limites de Utilização (ELS), sendo sempre consideradas envoltórias de esforços entre as etapas construtivas. Para elementos com seção de diferentes tipos de concreto, é feita a homogeneização da seção.

Para elementos de laje pré-moldados protendido, há a possibilidade de se pré-dimensionar a protensão de acordo com as posições de cabos catalogadas.

Todo o processo é feito de forma gráfica e interativa, de modo a facilitar o trabalho do engenheiro.

Dimensionamento de consolos

O dimensionamento dos consolos é feito de forma automática, a partir de envoltórias de esforços e de acordo com a NBR 9062. Os consolos podem ter seções trapezoidais ou retangulares, podendo ainda apoiar mais de uma viga.


Pórtico não-linear físico e geométrico (NLFG)

O dimensionamento de pilares pré-moldados de concreto armado não é uma tarefa simples para o Engenheiro de Estruturas, uma vez que os mesmos, por diversas vezes, estão sob condições de vinculação bastante distintos daqueles considerados nos processos empregados no dimensionamento de pilares de concreto moldado no local. Além disso, os pilares pré-moldados são geralmente esbeltos, exigindo uma análise refinada dos efeitos 2a. ordem.

Para auxiliar o Engenheiro nessa difícil tarefa, foi desenvolvido o Pórtico Não-linear Físico e Geométrico, de agora em diante chamado apenas por “Pórtico NLFG”. Trata-se de um modelo espacial que abrange toda a estrutura composta pelas vigas e pilares do edifício pré-moldado, e que pode ser utilizado na verificação desses elementos perante as solicitações normais no Estado Limite Último (ELU).

Nesse modelo, cada vão de viga e lance de pilar é subdividido em inúmeras barras, cujas rigidezes à flexão são calculadas a partir das relações momento-curvatura obtidas de acordo com a geometria, armadura detalhada e esforços solicitantes nesses elementos.

A posição final de equilíbrio da estrutura é calculada iterativamente, levando-se em conta os efeitos globais e locais de segunda ordem de forma conjunta.

Podem ser também considerados os efeitos gerados pela fluência e por imperfeições geométricas globais e locais.

Trata-se, portanto, de um modelo inovador que reúne diversas características (NLF, NLG, fluência, imperfeições geométricas), que são tratadas de forma bastante refinada, permitindo assim uma análise muito mais realista do comportamento da estrutura, e consequentemente, uma otimização na elaboração de projetos de edifícios pré-moldados.

Visualizador de resultados

Apesar de ser uma modelagem sofisticada e que, portanto, necessita de uma avaliação de resultados mais cuidadosa, é possível analisar todos os resultados obtidos do processamento do Pórtico NLFG de forma fácil e detalhada por meio de um visualizador gráfico desenvolvido especialmente para esse fim.

Esse visualizador apresenta informações gerais referentes às verificações ELU e às rigidezes à flexão EI, que podem ser úteis no diagnóstico do comportamento global da estrutura.

As regiões que porventura não passarem no ELU são facilmente identificadas.

Podem ser visualizados diagramas de deslocamentos, rigidezes, forças normais, forças cortantes, momentos fletores e momentos torsores.

Na visualização dos deslocamentos, pode-se visualizar a magnitude dos efeitos de 2a. ordem.

Todas informações (geometria, armaduras, esforços, ...) referentes a cada elemento presente no modelo são acessadas de forma gráfica e interativa.

Cada armadura é representada com cor, o que facilita a sua identificação.
Pode-se analisar a rigidez definida numa barra de forma detalhada.
Assim como, pode-se montar a curva de interação N, Mx, My para avaliar o nível dos esforços solicitantes perante a resistência da seção.