Ao lidarmos com estruturas, às vezes pode ser necessário fazer diagramas de esforços solicitantes a mão. Esse trabalho, além de muito detalhista, dispõe de grande quantidade de tempo, dependendo do tamanho da estrutura e das cargas aplicadas. E se o cálculo feito estiver errado, dependendo do caso, corremos o risco de ter que recomeçar do zero.
O Ftool é um programa para criação de estruturas bidimensionais de maneira simples e didática, permitindo ao estudante a visualização gráfica de esforços e deformações dos elementos.
Abaixo segue um tutorial simples contendo alguns princípios básicos sobre esse programa "milagroso" para os estudantes de certas áreas das engenharias. É claro que, por meio da curiosidade, você pode ir descobrindo coisas novas no software. As instruções abaixo são apenas uma porta de entrada para que você descubra, por conta própria, as grandes maravilhas dessa ferramenta.
Tutorial Ftool – 15 passos
1. Abra o executável do Ftool.
2. Vá até o display e escolha a opção Black Background para tornar o plano de fundo escuro (cor preta). Esta mudança de configuração é opcional. A vantagem é que o espaço de trabalho fica parecido com o AutoCAD.
3. Marque as opções Grid para colocar pontos e Snap para que o cursor se situe sobre os pontos toda vez que você for criar um elemento estrutural. Observe que o espaçamento entre os pontos é definido como 1,00 m (padrão).
4. Vá até o ícone Insert Member:
Clique sobre ele. Em seguida, posicione o cursor dentro do espaço de trabalho e
crie o(s) elemento(s) da sua estrutura:
5. Agora, vamos colocar os apoios na estrutura. Para isso, selecione a opção Support Conditions:
Do lado esquerdo da janela do programa irão aparecer algumas configurações. Configure da maneira que desejar. Para apoios com deslocamento livre no eixo x, selecione a opção free para o eixo x. Se o apoio não apresentar deslocamento com relação ao eixo y, por exemplo, escolha a opção fix para o eixo y.
6. Selecione o ponto da estrutura onde deseja aplicar o seu apoio e só depois clique no ícone:
7. Coloque o outro apoio na outra extremidade de sua estrutura (veja figura 6).
8. Crie um ponto na sua estrutura (para aplicação de cargas pontuais) por meio da opção Insert Node:
localizada do lado esquerdo da janela do programa. Para inserir uma força localizada num determinado ponto da estrutura, selecione a opção Nodal Forces:
Escolha Create New Nodal Force:
Nomeie a força a ser definida. Determine a magnitude da força (eixo x ou y) e o momento localizado (Mz), se necessário:
Selecione o ponto e clique sobre o ícone:
9. Vamos agora inserir uma carga distribuída linear. Clique sobre o ícone Linear Load:
Siga os procedimentos análogos para a força localizada. Nomeie e determine a magnitude da carga:
Selecione o elemento da estrutura e depois aplique a carga por meio da opção:
10. Vamos agora criar outra carga distribuída, seguindo o exemplo, com as configurações definidas abaixo:
11. Agora basta definir o formato da seção dos elementos da estrutura e o material. Escolha a opção Material parameters:
Nomeie e em seguida escolha o material (aço - steel ou concreto - concrete). Observe que o programa retorna o valor do módulo de Young (E), o coeficiente de Poisson (ν) e a dilatação linear do material (α).
Aplique sobre toda a estrutura por meio da opção:
12. Para determinar a seção do material, selecione o ícone Section Properties:
Em seguida nomeie e determine o tipo de seção:
Defina as dimensões e aplique sobre toda a estrutura:
13. Agora vá até o ícone Axial Force na parte superior da janela do programa.
Salve o arquivo, caso não tenha o feito anteriormente (irá aparecer esta opção).
14. O diagrama de força cortante e o digrama dos momentos podem ser visualizados escolhendo-se a opção Shear force e Bending moment, respectivamente (ao lado do ícone Axial Force).
15. Caso queira visualizar a magnitude das reações de apoio junto aos diagramas, bastar ir até Display >> Reactions Values.
Espero que tenha sido útil. Bons estudos!
