Como ya se describió en el capítulo Proceso de búsqueda de forma, la rigidez de la estructura en conjunto influye en la búsqueda de forma.
En RFEM 6, es posible utilizar estados temporales o fases de construcción en relación con la búsqueda de forma, lo cual puede ser muy útil para mapear el ensamblaje real o los procesos de construcción reales.
Básicamente, existen 2 variantes para modelar estados temporales:
- Definición de modificaciones estructurales
- Consideración del proceso de construcción con el complemento Análisis de las fases de construcción (CSA)
Para comparar ambas variantes, utilizamos una membrana apoyada en un arco como modelo de ejemplo. La estructura consta de tres paneles de membrana y cuatro arcos de acero. Las membranas se conectan lateralmente a las vigas y se anclan en sus bordes inferiores, mientras que los arcos de acero se fijan a la cimentación.
En el modelo original, los arcos de acero no se sujetan con apoyos constructivos. Los arcos de acero entran en el proceso de búsqueda de forma, representando condiciones de contorno flexibles para las superficies de membrana. Las membranas se definen con el pretensado que las vigas tienen que resistir. Así, el resultado del proceso de búsqueda de forma no es solo la forma de pretensado de las superficies de membrana, sino también la forma distorsionada y los esfuerzos internos de las partes rígidas de la estructura. Debido a las cargas de membrana, los arcos de acero se deforman según sus rigideces.
Para fines ilustrativos, hay un pretensado de carga diferente para cada panel de membrana. El primer panel se define con un pretensado isótropo de nx = ny = 1 kN/m, mientras que el segundo y tercer panel se definen con un pretensado ortótropo. El pretensado de carga en el segundo panel es nx = 1 kN/m y ny = 2 kN/m, mientras que el tercer panel dispone de un pretensado de carga de nx = 2 kN/m y ny = 1 kN/m.
En el modelo original, el caso de carga de pretensado conduce a deformaciones y esfuerzos cortantes en los arcos de acero:
Para mostrar la fase de construcción, se le proporcionan al modelo modificado apoyos constructivos bajo los arcos de acero, que se muestran de forma simplificada como apoyos en línea
Definición de modificaciones estructurales
Como ya se ha descrito, el modelo modificado consta de apoyos en línea que soportan los arcos de acero, siendo solo eficaces en el caso de carga de pretensado. Estos apoyos en línea se desactivan mediante una modificación estructural para las combinaciones de carga. Puede agregarla fácilmente al asistente para combinaciones para generar combinaciones de carga.
Entonces, los apoyos en línea solo están activos durante el proceso de búsqueda de forma; no se tienen en cuenta para otras combinaciones de carga (similar a la eliminación de apoyos constructivos). Todas las cargas que los apoyos tienen que resistir para la búsqueda de forma son luego absorbidos por los arcos de acero.
Para el modelo modificado, no hay deformaciones ni esfuerzos cortantes para los arcos de acero en el caso de carga de pretensado:
En la combinación de carga 1, se retiran los apoyos constructivos. Además, el peso propio tiene un efecto sobre la estructura encontrada de la forma. Dado que los apoyos temporales se desactivan en este paso, las vigas transfieren todas las cargas y se deforman. La deformación de las vigas también afecta al pretensado de carga en las membranas:
Trabajar con fases de construcción (complemento Análisis de fases de construcción (CSA))
También aquí el modelo modificado contiene apoyos en línea que soportan los arcos de acero y solo son eficaces en el caso de carga de pretensado. Estos apoyos en línea se pueden desactivar en la fase de construcción 2.
Entonces, los apoyos en línea solo están activos durante el proceso de búsqueda de forma (fase de construcción 1); no se tienen en cuenta para otras fases constructivas (análoga a la retirada de apoyos constructivos). Todas las cargas que los apoyos tienen que resistir, los arcos de acero las absorben para la búsqueda de forma.
En el modelo modificado, no hay deformaciones ni esfuerzos cortantes para los arcos de acero en el caso de carga de pretensado:
En la fase de construcción 2, se retiran los apoyos constructivos. Además, el peso propio tiene un efecto sobre la estructura formada. Dado que los apoyos temporales se desactivan en este paso, las vigas transfieren todas las cargas y se deforman. La deformación de las vigas también afecta al pretensado de carga en las membranas.
Resumen
En caso de que no se utilicen apoyos constructivos para los arcos rígidos durante el montaje, estos se deformarán al tensionarse. Esto corresponde al proceso de búsqueda de forma sin el uso de apoyos temporales. El pretensado que está disponible tras tensar la estructura corresponde al pretensado resultante del proceso de búsqueda de forma.
Por otro lado, es posible simular mediante estados temporales la sujeción de vigas con apoyos constructivos al tensionarse la membrana. Tras tensar la membrana, las reacciones de los apoyos aparecen en los apoyos constructivos. Una vez se quitan los apoyos constructivos, los arcos de acero han de resistir aquellos esfuerzos y se deforman. Como resultado, se cambian los esfuerzos internos en la membrana. Esto corresponde al proceso de búsqueda de forma que tiene lugar en la estructura soportada mediante apoyos temporales después de iniciar un caso de carga vacío. Dado que los apoyos temporales se desactivan en este paso, las vigas transfieren todas las cargas y se deforman. La deformación de las vigas también afecta al pretensado de carga en las membranas. Este cambio de estado, que tiene lugar al desactivar los apoyos temporales en RFEM, corresponde al proceso de retirada de los apoyos constructivos.
El complemento Análisis de fases de construcción (CSA) ofrece más flexibilidad al trabajar con modificaciones estructurales.
