Staged Construction – Utilização das operações “Pour Concrete” e “Remove Forms”
Num artigo anterior, explorámos a utilização da funcionalidade Guide Structure para modelar com precisão a colocação de elementos, como uma laje de betão, sobre vigas pré-fabricadas que já se deformaram devido ao seu peso próprio.
Este artigo baseia-se nesse fundamento, aprofundando duas operações poderosas no CSI Bridge concebidas para este fim: Pour Concrete (Betonar) e Remove Forms (Remover Cofragem). Abordaremos como estas ferramentas são usadas para modelar os efeitos dependentes do tempo da cura do betão e a transferência de cargas da cofragem temporária para a estrutura permanente, proporcionando uma visão mais completa da simulação realista da construção.
Operação Pour Concrete (Betonar)
Finalidade e Função: A operação Pour Concrete simula a colocação de betão fresco no modelo estrutural. Esta operação é utilizada para representar o instante em que um segmento de betão (como uma laje, diafragma ou zona de tabuleiro) é betonado in situ, suportado por cofragens ou andaimes temporários. Após a sua ativação:
- O elemento betonado é introduzido com uma idade de construção de zero, e a sua rigidez e resistência são definidas com base nas propriedades do material para betão fresco, especificadas pelo utilizador ou definidas por norma.
- O peso do segmento de betão é transferido para as vigas, em vez de ser suportado pelo próprio elemento, até que a cofragem seja removida.
- As propriedades dependentes do tempo, como o módulo de elasticidade e a fluência, começam a ser contabilizadas a partir deste evento, permitindo a simulação do processo de envelhecimento e das deformações.
Operação Remove Forms (Remover Cofragem)
Finalidade e Função: A operação Remove Forms representa a remoção de suportes temporários (cofragens) de um segmento de betão recentemente betonado. A sequência operacional é a seguinte:
- Quando a etapa Remove Forms é ativada, o peso próprio e quaisquer outras cargas permanentes ou temporárias sobrepostas aplicadas durante a betonagem são transferidas das vigas para o novo segmento de betão, que agora se suporta a si mesmo e participa no sistema estrutural.
- O tempo decorrido e os efeitos de fluência e retração do betão continuam a acumular-se com base na idade do elemento.
- A capacidade de fasear a remoção da cofragem permite a simulação de um cronograma de construção mais realista, incluindo qualquer sobreposição temporária de segmentos ou transferências de carga diferidas.
Exemplo
Este exemplo baseia-se no mesmo modelo utilizado no nosso artigo anterior sobre a operação Guide Structure. A sequência completa de operações pode ser vista na Árvore de Casos de Carga (Load Case Tree) abaixo.
- Stage 1: Conforme abordado no artigo dedicado, esta fase envolve a adição da laje como uma Guide Structure e a entrada da Viga "U".
- Stage 2: Esta fase simula a betonagem da laje de betão. Cargas pontuais, representando o peso total do betão fresco, são aplicadas diretamente na viga. Isto modela corretamente a cofragem a transferir o peso da laje fresca para a viga.
- Stage 3: Nesta fase final, a cofragem é removida. As cargas pontuais temporárias na viga são desativadas, e o peso próprio inerente da laje é agora aplicado ao próprio objeto da laje, que atingiu capacidade resistente após a cura e se tornou autoportante.
Conclusion
As operações Pour Concrete e Remove Forms no CSI Bridge permitem aos engenheiros modelar processos de construção com alta fiabilidade, capturando o comportamento real de estruturas de betão executadas por fases. Ao simular o tempo das transferências de carga e a evolução das propriedades do betão, os engenheiros alcançam uma previsão muito mais precisa do desempenho da estrutura, incluindo tensões, deformações e efeitos de durabilidade a longo prazo. Estas funcionalidades são essenciais para a análise e o dimensionamento modernos de pontes e sistemas complexos de betão armado betonados in situ.