Materiales

Se necesitan materiales para definir secciones transversales. Las propiedades del material influyen en las rigideces de las barras.

Nombre

Puede asignar cualquier nombre al material. Si la denominación coincide con una entrada de la biblioteca, RSTAB lee los valores de material almacenados. Para seleccionar el material en la biblioteca, haga clic en el botón al final del campo de entrada. La incorporación de materiales se describe en el capítulo Biblioteca de materiales.

En materiales de la biblioteca, las 'Propiedades básicas del material' están configuradas y no son modificables. Si desea utilizar propiedades personalizadas del material, marque la casilla de verificación Material personalizado en la sección 'Opciones' (ver sección Material personalizado).

Base

La pestaña Base gestiona los parámetros básicos del material. También ofrece opciones de control para propiedades especiales que puede definir en pestañas adicionales.

Categorías

En esta sección, se define el tipo de material y el modelo de material.

Tipo de material

El tipo de material regula qué parámetros y coeficientes son relevantes para el dimensionamiento. Esta clasificación también determina los coeficientes parciales de seguridad del material, que se tienen en cuenta según la norma al dimensionar.

En un material de la biblioteca, uno de los siguientes tipos de material está preconfigurado.

Modelo de material

En la lista están disponibles los modelos de material 'Isótropo | Elástico lineal' e 'Isótropo | Madera | Elástico lineal (Barras)' (para materiales de madera).

Isótropo | Elástico lineal

Las propiedades de rigidez del material elástico lineal son independientes de la dirección. Se pueden describir como sigue:

Se aplican las siguientes condiciones:

• E > 0
• G > 0
• ν > -1

Isótropo | Madera | Elástico lineal (Barras)

Este modelo de material está disponible para materiales del tipo 'Madera'. Permite, por ejemplo, modelar las propiedades de un panel OSB en un modelo de barras, que capta las rigideces diferentes dependiendo de la posición de instalación. Puede configurar la posición del panel en la pestaña 'Isótropo | Madera | Elástico lineal (Barras)' mediante las dos listas.

Propiedades básicas del material

En esta sección de la pestaña 'Base' se indican los valores clave del material.

Módulo de elasticidad

El Módulo de Elasticidad (E) describe la relación entre la tensión normal y la deformación.

Módulo de corte

El Módulo de Corte G, también conocido como Módulo de Deslizamiento, es la segunda característica para describir el comportamiento elástico de un material lineal, isotrópico y homogéneo. La deformación se basa en este caso en una tensión de corte.

Coeficiente de Poisson

El coeficiente de Poisson ν es necesario para la determinación de la contracción lateral. En materiales isotrópicos, el coeficiente de Poisson suele estar entre 0,0 y 0,5. A partir de un valor de 0,5 (por ejemplo, goma), se debe asumir que no se trata de un material isotrópico.

La relación entre el Módulo de Elasticidad E, el Módulo de Corte G y el coeficiente de Poisson de un material isotrópico se describe en la Ecuación Coeficiente de Poisson.

Si introduce un Material personalizado con sus propiedades isotrópicas, RSTAB calcula el coeficiente de Poisson a partir de los valores de los módulos E y G. Puede cambiar este ajuste predeterminado si es necesario en la lista 'Tipo de definición'.

Tipo de definición

Peso específico / Densidad

El peso específico γ describe el peso del material por unidad de volumen. Esta especificación es particularmente relevante para el caso de carga "Peso propio": la carga automática del modelo se determina a partir del peso específico y las secciones transversales de las barras utilizadas.

La densidad ρ describe la masa del material por unidad de volumen. Esta especificación es necesaria para análisis dinámicos.

Coeficiente de expansión térmica

El coeficiente de expansión térmica α describe la relación lineal entre los cambios de temperatura y longitud (deformación del material bajo calentamiento, contracción bajo enfriamiento).

El coeficiente de expansión térmica es relevante para los tipos de carga 'Temperatura' y 'Cambio de temperatura'.

Opciones

Las casillas de verificación en esta sección de la pestaña 'Base' permiten influir en las propiedades del material. Al activar una opción, se añaden nuevas pestañas.

Material personalizado

En materiales de la biblioteca, los valores de las propiedades del material están preestablecidos. Por lo tanto, no se pueden modificar directamente en los campos de entrada. Para ajustar las propiedades de un material, active la casilla 'Material personalizado'. Esto hará accesibles los campos de entrada de las propiedades básicas del material en la pestaña 'Base'. También puede cambiar los valores de diseño específicos en la pestaña 'Valores del material' (ver imagen Ajuste de valores del material). En la pestaña 'Modificación de rigidez', tiene la opción de escalar globalmente el módulo E y el módulo G con un factor (ver imagen Ajuste de rigidez del material).

Dependencia de la temperatura

Para definir un material lineal elástico con propiedades de tensión-deformación dependientes de la temperatura, active las casillas de 'Personalizado' y 'Dependencia de la temperatura'. A continuación, puede definir las propiedades del material dependientes de la temperatura en la pestaña Dependencia de la temperatura.

Estimación de costes

Para la determinación de costes se utilizan los materiales asignados a los distintos objetos. Puede establecer los costes unitarios y unidades de los objetos en la pestaña Estimación de costes.

Estimación de emisiones de CO₂

La estimación de las emisiones de CO₂ también se basa en los materiales asignados a los distintos objetos. Puede establecer los costes unitarios y unidades en la pestaña Estimación de emisiones de CO₂.

Textura personalizada

Con una textura personalizada, puede asignar una estructura de superficie al material. Los objetos se mostrarán de manera muy realista en la renderización. Seleccione una entrada existente en la pestaña 'Textura personalizada' o defina una nueva textura con el botón (ver capítulo Texturas).

Valores del material

En la pestaña Valores del material se indican todas las propiedades del material que son relevantes para el análisis estructural y el dimensionado en los complementos.

Modificación de la rigidez

La pestaña Modificación de la rigidez se muestra cuando ha marcado la opción Material personalizado en la pestaña 'Base'. Puede ajustar globalmente la rigidez del material, por ejemplo, para tener en cuenta factores de seguridad o propiedades de material reducidas.

En la lista de la sección 'Tipo de modificación' hay dos opciones para seleccionar:

• Factor de división para los módulos E y G
• Factor de multiplicación para los módulos E y G

Introduzca en la sección 'Parámetros' el factor con el que se debe ajustar la rigidez del material.

Dependencia de la temperatura

La pestaña Dependencia de la temperatura se muestra cuando ha marcado las opciones Material personalizado y Dependencia de la temperatura en la pestaña 'Base'. Puede describir aquí las propiedades del material dependientes de la temperatura. Las propiedades del material dependientes de la temperatura se consideran para objetos que están sometidos a esfuerzos térmicos debido a la temperatura o al cambio de temperatura. En el cálculo de las cargas térmicas, se utiliza la temperatura final del paso correspondiente.

Seleccione un valor de propiedad del material dependiente de la temperatura en la lista, por ejemplo, el módulo E. Luego, cree las filas de tabla necesarias con el botón para introducir fila a fila las temperaturas con sus valores correspondientes. Con el botón los datos también se pueden importar desde una tabla Excel.

La 'Temperatura de referencia' establece las rigideces para los objetos que no presentan cargas térmicas. Con un valor de referencia de, por ejemplo, 300 °C, para todas las barras se aplicará el módulo E reducido de este punto en la curva de temperatura.

Biblioteca de materiales personalizados

Puede guardar un material personalizado en una biblioteca como modelo. De esta manera, no necesita definir las propiedades del material nuevamente en otros proyectos.

Guardar material

Para guardar el material actual como material personalizado, después de establecer los valores de las propiedades del material, haga clic en el botón en la parte inferior de la sección 'Propiedades básicas del material'.

Aparece el cuadro de diálogo 'Nuevo material personalizado'.

Ingrese en el campo 'Nombre' la denominación del material. Si es necesario, aún puede ajustar las propiedades del material. Con OK, guardará el material personalizado en la biblioteca.

Leer material

Para leer un material personalizado de la biblioteca, haga clic en el botón en la sección 'Propiedades básicas del material'.

Aparece el cuadro de diálogo 'Editar material personalizado'. En esta biblioteca con sus materiales guardados (ver imagen Cuadro de diálogo 'Nuevo material personalizado'), puede seleccionar la entrada adecuada y luego aceptar con OK.

Si ha leído un material personalizado y desea cambiar las propiedades de forma general, puede ajustar los valores de las propiedades del material en la biblioteca a través del botón (en la sección 'Propiedades básicas del material').

Estimación de costes

La pestaña Estimación de costes se muestra cuando ha marcado la opción Estimación de costes en la pestaña 'Base'.

Marque para los objetos estructurales 'Barras' qué medida de las propiedades del material es relevante para la estimación de costes: Peso, Volumen o Área.

Ingrese en la columna 'Coste unitario' el valor que cuesta una unidad del material. En la lista de la columna 'Unidad' hay diversas opciones para las unidades de coste.

A partir de los costes unitarios y las propiedades de las barras asignadas al material, el programa determina directamente los costes parciales.

El 'Peso total' al final de la tabla muestra la masa que resulta de sumar todos los pesos parciales activados del material. También se indica el porcentaje del peso total que tiene este material respecto a la masa de todos los materiales activados para la estimación de costes.

Los 'Costes totales' muestran el precio que resulta de sumar todos los costes parciales activados del material. También se indica el porcentaje de los costes que tiene este material respecto al precio total de todos los materiales activados para la estimación de costes.

El 'Coste completo' es el resultado de la suma de los costes totales de todos los materiales activados para la estimación de costes.

Estimación de emisiones de CO₂

La pestaña Estimación de emisiones de CO₂ se muestra cuando ha marcado la opción Estimación de emisiones de CO₂ en la pestaña 'Base'.

Marque para los objetos estructurales 'Barras' qué medida de las propiedades del material es relevante para la estimación de emisiones de CO₂: Peso, Volumen o Área, etc.

Introduzca en la columna 'Emisión unitaria' el valor que una unidad del material produce en emisiones de CO₂. En la lista de la columna 'Unidad' hay diferentes unidades de emisión para equivalentes de CO₂.

A partir de las emisiones unitarias y las propiedades de los objetos estructurales asignados al material, el programa determina las emisiones parciales de CO₂. El cálculo se realiza directamente y no como en otros complementos, a través de una función separada.

La 'Emisión total' muestra los equivalentes de CO₂ que resultan de la suma de todas las emisiones parciales activadas del material. También se indica el porcentaje de emisiones que tiene este material respecto a las emisiones totales de todos los materiales activados para la estimación.

La 'Emisión completa' es el resultado de la suma de las emisiones totales de todos los materiales activados para la estimación de emisiones de CO₂.