1. Procal: o software de elementos finitos exclusivo da Kot Engenharia

O Procal é o software de elementos finitos in house da Kot Engenharia, idealizado e criado pelo professor Ihor Kotchergenko . O software permite a criação de modelos de estruturas de aço, de concreto e mistas.

O Procal é utilizado, principalmente, no cálculo de estruturas de treliças, longarinas, torres, casas de transferência, prédios de processos, pontes, passarelas e similares. Por ser uma ferramenta de desenvolvimento próprio, permite à Kot a criação e utilização de recursos de modelagem, cálculo, exportação, importação, verificação e visualização de resultados personalizados. Portanto, o software é otimizado de modo a atender às necessidades da Kot e de seus clientes.

Além disso, a Kot conta com uma equipe de desenvolvimento do Procal que garante que o programa esteja em constante evolução para se adequar às mudanças de normas, especificações de clientes e tendências de mercado. A figura abaixo apresenta a interface do Procal:

 

Tela de front-end do Procal.

 

 

 

2. Modelagem estrutural com o Procal

No Procal, é possível criar elementos de pórtico, de casca, e de sólidos, permitindo a modelagem de uma ampla gama de problemas de engenharia. Nos cálculos dos elementos de pórtico, são obtidas as deformações por esforços axiais, momentos fletores nos dois eixos principais, torção e cisalhamento em ambos os eixos.

A aplicação conta com uma biblioteca de catálogos com diversos tipos de seções, como perfis “I”, “U”, “T”, cantoneira, HSS, seções de concreto armado, dentre outras. Também é possível definir perfis de dimensões personalizadas ou com uma seção genérica (sendo necessário definir somente suas propriedades geométricas).

O software permite a aplicação de cargas nodais, concentradas ou distribuídas nos elementos, com variações lineares, triangulares ou trapezoidais em todo o elemento ou parte dele. É possível, ainda, aplicar forças gravitacionais em elementos de pórtico e casca e fazer a aplicação de pressão em elementos de casca. Outro recurso para aplicação de ações é a definição de variação de temperatura em elementos, representando os efeitos de dilatação ou contração das estruturas.

Além de cargas, o Procal permite a definição de bases elásticas ou recalques definidos. Dessa forma, é possível contabilizar a influência dos apoios na estrutura analisada, quando aplicável. Este recurso é muito útil para a representação de interação solo-estrutura, aplicável a estruturas de fundações, edificações e pontes.

 

 

3. Conformidade com normas

Uma das atualizações mais recentes do Procal é o cálculo automático de vento nas estruturas conforme a norma ABNT NBR 6123 de 2023. A velocidade básica do vento, em conjunto com os fatores de norma, são consideradas para determinar a pressão para cada elevação do modelo de cálculo. Utilizando a pressão e os coeficientes de forma adequados à estrutura, o programa permite um cálculo preciso das ações de vento. No Procal, ainda é possível considerar, de forma automática, o fator de proteção para reticulados planos paralelos, conforme as indicações da NBR 6123. A figura a seguir, representa uma das telas de aplicação automática de vento:

 

Recurso de proteção (shielding effect) para aplicação de vento em estruturas conforme NBR-6123.

 

 

Uma vez que o modelo é calculado e os esforços nos elementos são determinados, o Procal permite que os elementos de pórtico, com seções de aço, sejam verificados normativamente conforme a AISC 360 pelos métodos de dimensionamento ASD e LRFD. Cada seção é avaliada, comparando os esforços atuantes com a resistência do elemento estrutural, gerando os resultados dos índices de utilização. É possível gerar imagens em escala de cores demonstrando o nível de utilização de cada elemento, conforme exemplo abaixo.

 

Índices de utilização dos elementos de pórtico – edificação em estrutura metálica.

 

Além do nível de solicitação dos elementos, é possível, visualizar os deslocamentos da estrutura (em escala de cores ou estrutura deformada), diagramas de esforços solicitantes e tensões em elementos de casca. As figuras a seguir mostram alguns dos resultados:

 

Visualização de esforços em elementos reticulados.

 

Visualização de tensões em elementos de cascas.

 

Integrações do Procal com softwares de engenharia e modelagem BIM

O Procal conta, ainda, com interfaces de importação e exportação com diferentes softwares e ferramentas. Alguns exemplos são: FEMAP, ANSYS, SolidWorks, BIM por meio de arquivos IFC, VRML (virtual reality markup language), além de ferramentas e planilhas internas. Na figura a seguir, pode-se observar um modelo criado no Procal e exportado para o FEMAP.

Modelo de casa de transferência no Procal (à esquerda) e no FEMAP (à direita).

 

Conclusão: desempenho, personalização e conformidade em simulações estruturais

O Procal é uma ferramenta poderosa. Desenvolvida pela Kot, a ferramenta segue, ao longo dos anos, em constante evolução para que as análises sejam realizadas de forma mais eficiente e em conformidade com as normas mais recentes. Seus recursos permitem que as análises sejam feitas de maneira mais ágil, assertiva e direcionada para as aplicações de seus clientes.

 

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