Das registro Apoyo de cálculo y flecha está disponible en el diálogo de edición de una barra o conjunto de barras si las propiedades de cálculo del objeto están activadas (ver la imagen Activar propiedades de cálculo de una barra). Los apoyos de cálculo tienen esencialmente dos funciones:
- Definición de las condiciones de contorno para la comprobación "Compresión perpendicular a la fibra"
- Segmentación de la barra o conjunto de barras para la comprobación de flecha en el cálculo de madera
Las especificaciones para la comprobación de flecha de superficies se pueden definir en el registro Flecha del diálogo de edición de superficies.
Barras
Apoyo de cálculo
Como se mencionó, los apoyos de cálculo son necesarios para la comprobación de "Compresión perpendicular a la fibra" en el apoyo. Los parámetros específicos para esta comprobación se pueden definir en el registro Compresión perpendicular a la fibra. Los apoyos de cálculo también ofrecen la posibilidad de segmentar barras y conjuntos de barras para la comprobación de flecha.
Los apoyos de cálculo se pueden asignar no solo al inicio y final de la barra, sino también a nudos intermedios. Por lo tanto, en la tabla están predefinidos automáticamente los nudos del tipo 'Nudo en línea/barra', así como los nudos estándar entre barras de un conjunto de barras.
Seleccione un apoyo de cálculo de la lista o cree un nuevo tipo con el botón
(ver imagen Nuevo apoyo de cálculo). Con el botón
puede modificar el tipo seleccionado, y con el botón
seleccionar en el modelo un apoyo de cálculo ya asignado.
El diálogo está adaptado a la Norma. Si ha asignado un material de madera a la barra o conjunto de barras, el tipo Madera está predefinido. De lo contrario, seleccione esta opción en la lista.
Con las dos opciones Activo puede controlar en qué direcciones (eje z y/o eje y) existe un apoyo de cálculo. Si la barra está girada 90°, por ejemplo, puede desactivar 'Apoyo en eje z' y activarlo en su lugar para el eje y.
Si no se debe realizar la comprobación de "Compresión perpendicular a la fibra", pero el apoyo de cálculo debe servir para segmentar la barra o conjunto de barras para la comprobación de flecha, desactive la opción Apoyo directo: de esta manera, no es necesario introducir datos sobre la geometría y posición del apoyo; el apoyo sirve únicamente para la segmentación para el análisis de deformación. Alternativamente, también podría seleccionar el tipo de apoyo de cálculo 'General', para el cual no se analiza la presión de apoyo.
La Longitud de apoyo siempre se refiere a la viga real. Se representa —partiendo del sistema estático o del nudo— en la gráfica del diálogo, la mitad en la dirección x positiva de la barra y la otra mitad en la dirección x negativa.
Con la opción Apoyo desde el borde, el programa reconoce automáticamente si un apoyo de cálculo recibe fuerzas de compresión o tracción. En consecuencia, la comprobación de "Compresión perpendicular a la fibra" solo se realiza en caso de fuerzas de compresión.
Si un apoyo de cálculo actúa en un apoyo intermedio, marque la casilla de verificación Apoyo interior. Dependiendo de la norma de diseño, esta especificación influye en la determinación del área de apoyo efectiva.
Con la opción Reducción de esfuerzo cortante, la comprobación del esfuerzo cortante en el apoyo se realiza con el esfuerzo cortante determinante. El esfuerzo cortante se considera en el cálculo a una cierta distancia del borde del apoyo. La distancia depende de la norma de diseño. Esto supone que la fuerza actúa en el lado opuesto del apoyo, es decir, generalmente en la parte superior de la viga.
Si las tensiones de compresión transversal son demasiado grandes, pueden ser absorbidas con refuerzos mediante tornillos (solo para EN 1995-1-1 y apoyo directo). Para ello, marque la casilla de verificación Elementos de refuerzo. En el registro Elementos de refuerzo puede definir las propiedades de los tornillos de rosca completa.
Con la casilla de verificación Activo para cálculo frente al fuego puede controlar si también se debe realizar la comprobación de la presión de apoyo para el caso de incendio.
Si no se debe considerar un apoyo de cálculo para la segmentación, desactive la opción Activo para comprobación de flecha.
Comprobación de flecha
Segmentos y longitudes de referencia
En la sección derecha del diálogo del registro Apoyo de cálculo y flecha se enumeran los segmentos resultantes de la asignación de los apoyos de cálculo para las respectivas direcciones de la comprobación de flecha. Para cada punto de comprobación en un segmento, se utiliza la longitud mostrada Lc como longitud de referencia para la determinación del valor límite.
Si desea modificar las longitudes de referencia determinadas automáticamente (por ejemplo, porque la longitud de referencia de una barra curvada difiere de la longitud del segmento), marque la casilla de verificación 'Longitudes definidas por el usuario'. Los valores serán entonces editables. Sin embargo, estas longitudes definidas por el usuario no se ajustan automáticamente si modifica posteriormente la longitud de la barra en el modelo.
Valores límite para vigas y vigas en voladizo
Los valores límite de la flecha para vigas apoyadas en ambos lados y vigas en voladizo se gestionan en las configuraciones del estado límite de servicio. El valor límite correspondiente se aplica en la comprobación para cada segmento según la disposición de los apoyos de cálculo: Un segmento con apoyos de cálculo en ambos lados o sin apoyos de cálculo se considera del tipo Viga, mientras que un segmento con un apoyo de cálculo en un solo lado se considera del tipo Viga en voladizo.
Dirección de comprobación
Con la 'Dirección de comprobación', defina qué valores de resultados de la flecha se deben verificar. En la lista están disponibles los ejes locales y y z, la flecha resultante, así como los ejes locales auxiliares y' y z'. Los segmentos inferiores se adaptan en consecuencia.
Referencia de desplazamiento
Con las opciones de la lista 'Referencia de desplazamiento' puede influir en los valores de flecha a comprobar para el análisis:
- Sistema sin deformar: Los valores de deformación locales uy y uz se toman directamente de los resultados.
- Extremos de segmento deformados: Los valores de flecha se reducen para la comprobación por los valores de deformación de los nudos inicial y final, de modo que solo se verifican las flechas locales.
Contraflecha
En la comprobación, puede considerar una contraflecha para cada segmento y así reducir el valor de la flecha. La contraflecha se aplica como una forma de onda única en segmentos de viga y como una distribución lineal en segmentos de viga en voladizo. Introduzca la contraflecha wc,z o wc,y como un valor positivo si está en sentido contrario al eje local de la barra z o y, respectivamente. Para la comprobación de la dirección resultante, los componentes de la contraflecha se convierten a la dirección resultante.
Ejemplo: En la siguiente imagen, no se ha definido ningún apoyo de cálculo en el nudo intermedio N.º 50. En consecuencia, el programa solo reconoce un segmento y la longitud de referencia corresponde a la longitud de la barra.
Si se define un apoyo de cálculo en el nudo intermedio, se reconocen dos segmentos. La longitud de referencia se ajusta en consecuencia.
Si un segmento no debe ser analizado en cuanto a su deformación, puede desactivarlo mediante la casilla de verificación:
Elementos de refuerzo
Este registro está disponible para un cálculo según EN 1995-1-1 si ha activado la opción Elementos de refuerzo en el registro 'Base'. Aquí puede definir tornillos de rosca completa que se consideran como elementos de refuerzo a compresión transversal en la comprobación de "Compresión perpendicular a la fibra".
Actualmente solo son posibles los elementos de refuerzo del tipo 'Tornillos'. Especifique las resistencias y las longitudes de los tornillos según las especificaciones del fabricante. También puede utilizar las propiedades de los elementos de refuerzo definidos como Tornillos para madera. Utilice para ello la opción correspondiente en la lista.
Seleccione un tornillo para madera ya definido o cree un nuevo tipo con el botón
.
En la sección 'Geometría en eje z/y' especifique el número de tornillos y su disposición.
Los tornillos se comprueban a hundimiento y pandeo. Además, se realiza la comprobación de la capacidad de carga a compresión transversal en el plano de la punta del tornillo. El ángulo de distribución de carga de la 'Distribución de carga' se puede considerar linealmente a 45° o —como se describe en [1]— de forma no lineal (ver también la gráfica del diálogo).
Superficies
En el cálculo de superficies en estado límite último, se analizan las componentes de tensión. Las comprobaciones se basan en las propiedades del material y los espesores de la superficie. Para la comprobación del estado límite de servicio, en cambio, se requieren datos específicos de la superficie. Puede introducirlos en el registro Flecha del diálogo 'Editar superficie'.
Tipo de superficie
Con el tipo de superficie, defina qué valores límite de flecha se aplican en el análisis. La lista ofrece dos posibilidades para elegir:
- Apoyada doblemente
- Viga en voladizo
Los valores límite están definidos en el diálogo Configuraciones del estado límite de servicio para diferentes situaciones de proyecto de superficies con apoyo en uno o dos lados.
Referencia de desplazamiento
La referencia de desplazamiento controla qué modelo de referencia se utiliza para la comprobación de las deformaciones. La lista contiene tres opciones de selección:
- Plano de referencia deformado definido por el usuario: Si los apoyos presentan desplazamientos muy diferentes, debe especificar un plano de referencia inclinado para el desplazamiento uz a comprobar. Defina el plano en la sección 'Plano de referencia definido por el usuario' mediante tres puntos del sistema sin deformar. RFEM determina la deformación de los tres puntos de definición, establece el plano de referencia a través de estos puntos desplazados y utiliza la deformación máxima relativa uz para la comprobación.
- Superficie paralela en la posición del nudo mínimamente deformado: Esta opción es recomendable en caso de un apoyo flexible de la superficie. La deformación máxima uz se refiere a un plano de referencia desplazado paralelamente al sistema sin deformar, que RFEM sitúa a través del nudo con el menor valor de desplazamiento uz,min.
- Sistema sin deformar: Las deformaciones locales uz se toman directamente de los resultados y se utilizan para la comprobación.
Longitud de referencia y tipo de definición
El valor límite de la flecha depende de la longitud de referencia Lz. En las opciones 'Según línea límite máxima' y 'Según línea límite mínima' (predeterminada), RFEM determina la longitud del borde más largo o más corto de la geometría de la superficie y ajusta automáticamente la longitud de referencia. Si desea definir la longitud de referencia manualmente, seleccione en la lista el tipo de definición 'Manual' e introduzca el valor.
Apoyo flexible
El modelo de referencia se basa en la suposición de que los bordes de la superficie tienen un apoyo fijo. Si una superficie o un conjunto de superficies está soportado elásticamente por un elemento de barra, la comprobación de deformación no se puede realizar mediante la opción de referencia de desplazamiento del plano descrita anteriormente. En este caso, se recomienda el siguiente procedimiento:
- Cree una línea a lo largo de la deformación relevante.
- Asigne a la línea una barra del tipo Barra de resultados.
- Defina para las propiedades de la barra un ancho de integración pequeño, por ejemplo, 1 cm. Con esto, las deformaciones locales de la superficie uz se integran como resultados de barra.
- Asigne a la barra de resultados una configuración del estado límite de servicio para barras con los parámetros de cálculo adecuados. Desactive el cálculo para el estado límite último seleccionando la opción -- en la lista al asignar la configuración de estado límite último.
La flecha de la superficie se analiza entonces en forma de una comprobación de barra.
Compresión perpendicular a la fibra
El registro Configuración para 'Compresión perpendicular a la fibra' está disponible en el diálogo de edición de una barra o conjunto de barras si hay un Apoyo directo en un apoyo de cálculo. Aquí puede describir la situación de apoyo de un sistema espacial para nudos de la barra o conjunto de barras que en el modelo no tienen apoyo nodal — por ejemplo, barras con un apoyo (indirecto) sobre otra barra.
La fuerza de compresión necesaria para la comprobación de "Compresión perpendicular a la fibra" se determina a partir de los esfuerzos internos de las barras conectadas al nudo. En el modelo estático, todas las barras confluyen en un nudo, como muestra el siguiente ejemplo.
Esta simplificación generalmente no se corresponde con las condiciones reales: No todas las barras transmiten su esfuerzo normal o cortante directamente al apoyo, sino que presionan sobre otra barra, la cual a su vez transmite esta fuerza con sus esfuerzos internos al apoyo. Esto resulta en una multitud de situaciones de apoyo.
Con las casillas de verificación puede controlar qué barras causan fuerzas de compresión transversal y así definir claramente la situación de apoyo. Esto se describe en un artículo técnico mediante un ejemplo:
