1. Software exclusivo da Kot Engenharia: conheça o Procal
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.
Na prática, 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. Além disso, é possível 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. Assim sendo, 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
Por fim, nota-se que o Procal é uma ferramenta poderosa. Sendo 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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FAQ
1. O que é o Procal e quais são os seus principais diferenciais em relação aos softwares comerciais de elementos finitos?
O Procal é uma ferramenta de análise estrutural por elementos finitos desenvolvida exclusivamente in-house pela Kot Engenharia, concebida pelo professor Ihor Kotchergenko. O grande diferencial de ser um software próprio é a liberdade de customização: a Kot possui uma equipe de desenvolvimento dedicada a atualizar constantemente o programa, permitindo criar recursos específicos de modelagem, importar/exportar dados sob medida e adaptar o código imediatamente a novas tendências de mercado, mudanças de normas técnicas ou exigências particulares de cada cliente.
2. Quais tipos de elementos estruturais, seções e carregamentos podem ser simulados na plataforma?
O software permite a modelagem completa de problemas de engenharia utilizando elementos de pórtico (reticulados), casca e sólidos. Para os elementos de pórtico, o sistema calcula deformações por esforços axiais, momentos fletores nos dois eixos principais, torção e cisalhamento, contando com uma biblioteca completa de perfis (I, U, T, cantoneiras, HSS e seções de concreto armado). Em termos de carregamentos, o Procal suporta forças nodais, concentradas ou distribuídas (lineares, triangulares e trapezoidais), forças gravitacionais, pressão em cascas e variações térmicas para simular efeitos de dilatação ou contração.
3. Como o Procal realiza a aplicação de cargas de vento e em qual norma técnica ele se baseia?
O software conta com uma rotina de cálculo automático de vento totalmente parametrizada de acordo com a norma ABNT NBR 6123. O engenheiro insere a velocidade básica do vento e o programa cruza esses dados com os fatores normativos para estipular a pressão exata em cada elevação do modelo. Um recurso avançado do Procal é a capacidade de considerar, de forma automatizada, o shielding effect (fator de proteção para reticulados planos paralelos), o que garante uma modelagem aerodinâmica altamente precisa e segura para estruturas industriais complexas.
4. De que forma o software auxilia na verificação normativa de estruturas metálicas e na tomada de decisão?
Após solucionar o modelo numérico e determinar os esforços atuantes, o Procal realiza a verificação automática dos elementos de pórtico com seções de aço baseando-se na norma internacional AISC 360. A ferramenta suporta os dois principais métodos de dimensionamento do mercado: o ASD (Dimensionamento por Tensões Admissíveis) e o LRFD (Dimensionamento por Fatores de Carga e Resistência). Ao final, o programa gera gráficos em escala de cores que revelam o índice de utilização de cada barra, permitindo identificar visualmente e em segundos quais pontos estão superdimensionados ou operando próximos ao limite de falha.
5. O Procal é compatível com outras ferramentas de modelagem e com a metodologia BIM?
Sim. Para garantir um fluxo de trabalho integrado e ágil, o Procal possui interfaces de comunicação com importantes softwares industriais de CAD/CAE, exportando e importando dados diretamente para plataformas como FEMAP, ANSYS e SolidWorks. Além disso, o programa está alinhado à transformação digital da engenharia civil ao suportar o conceito BIM (Building Information Modeling) através da leitura e exportação de arquivos no formato IFC, além de arquivos em formato VRML e planilhas automatizadas internas.
