Se necesita una sección para describir las propiedades de una barra: los valores característicos de la sección y las propiedades del material asociado influyen en la rigidez de la barra.
No todas las secciones definidas deben usarse en el modelo. De esta manera, puede modelar rápidamente variantes sin eliminar secciones. Sin embargo, las secciones no pueden renumerarse.
Nombre
Puede asignar cualquier nombre a la sección e introducir los valores de la sección. Si la designación coincide con una entrada de la biblioteca, RFEM leerá los valores almacenados. Para seleccionar la sección en la biblioteca, haga clic en el botón
al final de la línea de entrada. La adopción de secciones se describe en el capítulo Querschnittsbibliothek.
En las secciones de la biblioteca, los valores característicos de la sección están preestablecidos y no se pueden modificar. Una excepción son las áreas de corte y las dimensiones para cargas térmicas desiguales.
Para un nombre de sección definido por el usuario, todos los valores de la sección deben definirse manualmente. Luego puede usar la sección para determinar los esfuerzos internos. Sin embargo, el diseño de esta sección no es posible, ya que no se pueden definir puntos de tensión.
Base
La pestaña Base gestiona los parámetros fundamentales de la sección.
Material
Cada sección debe tener un material asignado. Puede seleccionar este en la lista de materiales ya definidos. Los botones junto al campo de entrada ofrecen la posibilidad de seleccionar un material de la biblioteca o de definir uno nuevo (ver capítulo Materialien).
Categorías
Tipo de sección
Para las secciones de la biblioteca, el 'Tipo de sección' está preestablecido según las clasificaciones habituales allí (ver capítulo Querschnittsbibliothek). Las secciones definidas por el usuario se asignan al tipo 'Base'.
Método de fabricación
En las secciones de biblioteca, se muestra el método de fabricación del perfil. Controla ciertas directrices de diseño, como las líneas de pandeo de perfiles huecos formados en frío.
Opciones
Desactivar rigidez al corte
Considerar la rigidez al corte conduce a un aumento de la deformación debido a las fuerzas transversales. La deformación por corte tiene un papel secundario en los perfiles laminados y soldados. Sin embargo, en secciones macizas y perfiles de madera, se recomienda considerar las rigideces al corte para el cálculo de deformaciones.
Desactivar rigidez a la torsión por alabeo
El campo de verificación para tener en cuenta la rigidez a la torsión por alabeo está disponible si en la información básica está activado el complemento de análisis Torsión por alabeo. En este caso, puede controlar si la rigidez a la torsión por alabeo de la sección se considera en el cálculo con siete grados de libertad.
Rotación de la sección
La rotación de la sección describe el ángulo por el cual se rota la sección. Puede definir el ángulo de rotación α' en la pestaña Rotación de la sección.
Para secciones asimétricas, esta pestaña también ofrece opciones para 'Reflejar' el perfil. Por ejemplo, puede colocar correctamente un perfil en L.
Si importa una sección de la biblioteca o RSECTION, no necesita preocuparse por el ángulo de rotación de la sección α'. RFEM leerá el ángulo automáticamente. Sin embargo, para perfiles definidos por el usuario, debe determinar el ángulo del eje principal usted mismo y luego ajustar la posición mediante la rotación de la sección.
Híbrido
La opción 'Híbrido' está disponible para secciones del tipo 'Paramétrico - de Pared Gruesa II' y para perfiles de RSECTION que consisten en múltiples materiales. En la pestaña Híbrido, puede asignar las propiedades del material a las componentes de las secciones compuestas de madera, por ejemplo.
Indique el 'Material de referencia', uno de los materiales componentes, con el cual se determinarán los valores característicos ideales de la sección compuesta. Las contribuciones de rigidez de las componentes se calculan en relación con el material de referencia, teniendo en cuenta las propiedades materiales respectivas. Sin embargo, la elección del material de referencia en sí misma no afecta la rigidez de la sección global.
Modelo de pared delgada
Con el campo de verificación 'Modelo de pared delgada', puede controlar para secciones del tipo 'Estandarizado - Acero' y 'Paramétrico - Pared delgada', según qué teoría se determinan los valores de la sección. En una sección de pared gruesa, por ejemplo, las áreas de corte y el momento de inercia de torsión se calculan mediante un método diferente, ya que la solución analítica solo es válida para secciones de pared delgada.
Notación estadounidense para valores de sección
Los símbolos de los valores de sección difieren según las convenciones europeas y americanas. Con el campo de verificación puede controlar si, por ejemplo, los momentos estáticos se designan como S o Q.
Estimación de costos
La estimación de costos generalmente se realiza con los costos del material asignado a los elementos que usan una sección (ver capítulo Materialien). Si desea aplicar parámetros específicos para una sección, puede definir separadamente las unidades y costos unitarios en la pestaña Estimación de costos.
Estimación de emisiones de CO2
La estimación de emisiones de CO2 generalmente se basa en el material de la sección. Sin embargo, puede establecer de manera específica las unidades de emisión y unidades en la pestaña Estimación de emisiones de CO2 para cada sección.
Suavizado de tensiones para evitar singularidades
El suavizado de tensiones es adecuado principalmente para secciones compuestas de madera, para evitar singularidades en las áreas de conexión. Allí, las tensiones de corte a menudo conducen a picos de tensión que afectan negativamente el diseño. Con esta función, se logra una mejor distribución de las tensiones.
Valores de sección
En esta sección se especifican los valores de sección más importantes. Se pueden encontrar más características en la pestaña Valores de sección.
Áreas de sección
Las áreas de sección se subdividen en el área total 'Axial A' y las áreas para 'Corte Ay' y 'Corte Az'. El área de corte Ay está relacionada con el momento de inercia Iz, y el área de corte Az, correspondientemente, con Iy.
En el siguiente artículo técnico encontrará información sobre cómo determinar las áreas de corte:
Las áreas de corte afectan a la deformación por corte, que debe considerarse especialmente en elementos cortos y macizos. Si cambia las áreas de corte, debe evitar valores extremadamente pequeños: las áreas de corte están en el denominador de las ecuaciones, lo que puede llevar a problemas numéricos.
Momentos de inercia del área
Los momentos de inercia definen la rigidez de la sección en cuanto a la carga por momentos: el momento de inercia de torsión IT describe la rigidez contra la torsión alrededor del eje longitudinal; los momentos de área de segundo grado Iy e Iz describen las rigideces contra la flexión alrededor de los ejes locales y z. El eje y se considera como el eje "fuerte". Con el momento de segundo grado del área de alabeo Iω, se describe la resistencia contra alabeo.
Para perfiles asimétricos, los momentos de inercia se dan alrededor de los ejes principales u y v de la sección. Los ejes locales de la sección se representan en el gráfico de la sección.
Puede ajustar las áreas de sección y momentos de inercia mediante factores que definan como 'modificación estructural' específica de la sección (ver capítulo Strukturmodifikationen).
Inclinación de ejes principales
La inclinación de los ejes principales describe la posición de los ejes principales en relación con el sistema de ejes principales estándar de secciones simétricas. Para perfiles asimétricos, este es el ángulo α entre el eje y y el eje u (positivo en sentido horario). Los ejes principales se designan como y y z para perfiles simétricos, y como u y v para perfiles asimétricos (ver imagen Querschnittswerte und Achsen).
La inclinación de los ejes principales se determina mediante la siguiente ecuación:
|
α |
Ángulo de eje principal |
|
Iyz |
Momento de inercia biaxial |
|
Iz |
Momento de inercia alrededor del eje z |
|
Iy |
Momento de inercia alrededor del eje y |
La inclinación de los ejes principales de los perfiles de biblioteca no es editable. Sin embargo, puede rotar la sección por un ángulo definido por el usuario: para hacerlo, active en la sección 'Opciones' el campo de verificación 'Rotación de la sección' (ver sección Querschnittsdrehung).
Dimensiones (para cargas térmicas desiguales)
Las dimensiones en cuanto al ancho b y altura h de la sección son necesarias para el cálculo de cargas térmicas.
RSECTION
Si una sección fue generada con RSECTION, puede abrir el programa de sección con el botón y modificarla.
Valores de sección
En la pestaña Valores de sección, se enumeran en detalle las características de la sección.
Los valores de sección de los perfiles paramétricos se determinan con RSECTION.
Estadísticas
La pestaña Estadísticas proporciona una visión general de los elementos en el modelo que utilizan la sección. Puede usar el 'Peso total', por ejemplo, para una lista de acero o estimación de costos.
Puntos
La geometría de la sección se define mediante puntos. Estos también son la base para Líneas.
Las coordenadas de los puntos de definición se enumeran en una tabla. Si selecciona una fila, este punto se muestra en rojo en el gráfico de la sección. En secciones de pared delgada, los puntos de definición en las líneas medias están marcados con un símbolo +. Los puntos de control generados para arcos tienen un símbolo de candado con +. Los puntos en los bordes de la sección resultan de los espesores de los elementos.
Para los arcos, se pueden leer los parámetros del arco junto con las coordenadas del punto en la sección 'Parámetros'.
Líneas
Los Puntos de la sección están conectados por líneas, de modo que la geometría de la sección está definida por su contorno. Las líneas también son la base para Partes.
Los puntos de definición de las líneas, así como los tipos y longitudes de las líneas, se enumeran en una tabla. Si selecciona una fila, esta línea se muestra en rojo en el gráfico de la sección.
Partes
Del contorno de líneas de la sección, se crean una o varias partes.
Para cada parte de la sección, se indican las líneas de definición, el material, el área de la sección y la masa por longitud.
Puntos de tensión
Los puntos de tensión son necesarios para determinar las tensiones en la sección. Todas las secciones de biblioteca están equipadas con puntos de tensión en las ubicaciones relevantes para el diseño de los perfiles.
La pestaña Puntos de tensión se compone de hasta cuatro subpestañas. Allí puede leer las coordenadas de los puntos de tensión, los momentos estáticos y las coordenadas de alabeo con los espesores asociados (en secciones de pared delgada), así como las tensiones unitarias calculadas con la teoría de pared delgada TWA (en secciones de pared delgada) y con el Método de Elementos Finitos FEM.
Puede revisar los valores y distribuciones de tensiones en el gráfico de la sección: haga clic en la columna del valor o seleccione el tipo en la lista debajo del gráfico.
Malla FE
La última pestaña gestiona los ajustes para la malla FE, en base a la cual se determinan los valores de sección y tensiones unitarias.
Los dos campos de entrada ofrecen la posibilidad de influir en la discretización. Con un factor menor que 1 se genera una malla más fina, y con un factor mayor que 1 se genera una malla más gruesa. Por lo general, no se requieren ajustes aquí.
Estimación de costos
La pestaña Estimación de costos se muestra cuando se ha marcado la opción Estimación de costos en la pestaña 'Base'.
Cuando ya existen definiciones de estimación de costos para el material de una sección, la casilla 'Adoptar del material' está activada de forma predeterminada. Esto hace que las definiciones de costos unitarios para los elementos sean válidas y se eviten duplicaciones. Si desea definir separadamente los costos unitarios y unidades para elementos con una determinada sección, desactive la casilla.
Seleccione qué característica de la sección es relevante para la estimación de costos: peso, volumen, área o longitud. Ingrese en la columna 'Costos unitarios' el valor que cuesta una unidad del parámetro. En la lista de la columna 'Unidad', hay varias opciones para los costos unitarios disponibles.
Los valores indicados en la columna 'Cantidad' para peso, volumen, área y longitud se derivan de las propiedades de los elementos a los que se asigna la sección.
El 'Costo' muestra el precio para todos los elementos que usan la sección. También representa los 'Costos totales'. Si están activadas varias secciones para la estimación de costos, se puede determinar el porcentaje de la sección en cuestión respecto al costo total.
Estimación de emisiones de CO2
La pestaña Estimación de emisiones de CO2 se muestra cuando se ha marcado la opción Estimación de emisiones de CO2 en la pestaña 'Base'.
Cuando ya existen definiciones para la estimación de emisiones de CO2 para el material de una sección, la casilla 'Adoptar del material' está activada de forma predeterminada. Esto hace que las definiciones de emisiones por barra sean válidas y se eviten duplicaciones. Si desea definir separadamente las emisiones unitarias y unidades para barras con una misma sección, desactive la casilla.
Seleccione qué característica de la sección es relevante para la estimación de las emisiones de CO2: peso, volumen, área o longitud. Ingrese en la columna 'Emisión unitaria' el valor que causa una unidad del parámetro en emisiones de CO2. En la lista de la columna 'Unidad', se pueden seleccionar varias unidades de emisión para equivalentes de CO2.
Los valores mostrados en la columna 'Cantidad' para peso, volumen, área y longitud se derivan de las propiedades de los elementos a los que se asigna la sección. La 'Emisión' se calcula a partir de estos valores y de la emisión unitaria.
La 'Emisión total' indica los equivalentes de CO2 causados por todos los elementos de una sección. Además, se muestra el porcentaje de las emisiones que esta sección contribuye respecto al total de emisiones. La 'Emisión general' se deriva de la suma de las emisiones totales de cada sección.