Los materiales son necesarios para la definición de secciones transversales. Las propiedades del material influyen en las rigideces de los elementos.
Nombre
Puede asignar cualquier nombre al material. Si la designación 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 de la línea de entrada. La adopción de materiales se describe en el capítulo Biblioteca de materiales.
Para materiales de la biblioteca, los 'Valores básicos del material' están preestablecidos y no son modificables. Si desea utilizar valores personalizados 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, establezca el tipo de material y el modelo de material.
Tipo de material
El tipo de material determina qué parámetros y coeficientes son relevantes para el diseño. Esta clasificación también define los coeficientes parciales de seguridad del material que se consideran en el diseño según la norma.
Para un material de la biblioteca, uno de los siguientes tipos de material está predefinido.
Modelo de material
En la lista están disponibles los modelos de material 'Isotrópico | Lineal elástico' y 'Isotrópico | Madera | Lineal elástico (elementos)' (para materiales de madera).
Isotrópico | Lineal elástico
Las propiedades de rigidez lineal-elástica del material son independientes de la dirección. Se pueden describir de la siguiente manera:
|
E |
Módulo de elasticidad |
|
G |
Módulo de cortante |
|
ν |
deformación transversal |
Se aplican las siguientes condiciones:
- E > 0
- G > 0
- ν > -1
Isotrópico | Madera | Lineal elástico (elementos)
Este modelo de material está disponible para materiales del tipo 'Madera'. Le permite, por ejemplo, representar las propiedades de una placa OSB en un modelo de elemento, que captura las rigideces diferentes en función de la posición de instalación. Puede establecer la orientación de la placa en la pestaña 'Isotrópico | Madera | Lineal elástico (elementos)' a través de dos listas.
Valores básicos del material
En esta sección de la pestaña 'Base', se indican los valores más importantes del material.
Módulo de elasticidad
El módulo E describe la relación entre la tensión normal y la elongación.
Módulo de corte
El módulo de corte G, también llamado módulo deslizante, es el segundo parámetro para describir el comportamiento elástico de un material lineal, isotrópico y homogéneo. La deformación en este caso se basa en una tensión de corte.
Coeficiente de Poisson
El coeficiente de Poisson ν, también llamado número de Poisson, se necesita para determinar la contracción lateral. En materiales isotrópicos, el coeficiente de Poisson generalmente oscila entre 0,0 y 0,5. A partir de un valor de 0,5 (por ejemplo, goma) se asume que no se trata de un material isotrópico.
La relación entre el módulo E, el módulo G y el coeficiente de Poisson en un material isotrópico se describe en la ecuación Coeficiente de Poisson.
Si introduce un Material personalizado con sus propiedades isotrópicas, RSTAB determinará el coeficiente de Poisson a partir de los valores de los módulos E y G. Puede modificar esta configuración predeterminada en la lista 'Tipo de definición' si es necesario.
Tipo de definición
| E | G | (ν) | El coeficiente de Poisson se determina a partir de los módulos E y G. |
| E | (G) | ν | El módulo de corte se determina a partir del módulo E y el coeficiente de Poisson. |
| E | G | ν | El módulo E, el módulo G y el coeficiente de Poisson son independientes entre sí. |
Peso específico / Densidad
El peso específico γ describe el peso del material por unidad de volumen. Esta información es especialmente relevante para el caso de carga "Peso propio": la carga propia automática del modelo se calcula a partir del peso específico y las áreas transversales de los elementos utilizados.
La densidad ρ describe la masa del material por unidad de volumen. Esta información es necesaria para estudios dinámicos.
Coeficiente de dilatación térmica
El coeficiente de dilatación térmica α describe la relación lineal entre los cambios de temperatura y de longitud (elongación del material al calentarse, contracción al enfriarse).
El coeficiente de dilatación térmica es relevante para los tipos de carga 'Temperatura' y 'Cambio de temperatura'.
En la pestaña Valores del material o a través del botón
puede verificar otros valores característicos.
Opciones
Las casillas de verificación en esta sección de la pestaña 'Base' le permiten influir en las propiedades del material. Al activar una opción, se añaden nuevas pestañas.
Material personalizado
Para materiales de la biblioteca, los valores del material están preestablecidos. Por lo tanto, no se pueden cambiar directamente en los campos de entrada. Para ajustar las propiedades de un material, active la casilla de verificación 'Material personalizado'. Esto permitirá que los campos de entrada de los valores básicos del material en la pestaña 'Base' sean accesibles. También podrá cambiar los valores característicos específicos del diseño en la pestaña 'Valores del material' (ver imagen Ajustar valores del material). En la pestaña 'Modificación de rigidez', existe la posibilidad de escalar globalmente los módulos E y G con un factor (ver imagen Ajustar rigidez del material).
Dependiente de la temperatura
Para definir un material lineal elástico con propiedades tensión-deformación dependientes de la temperatura, active las casillas de verificación 'Personalizado' y 'Dependiente de la temperatura'. Luego puede definir los valores característicos dependientes de la temperatura en la pestaña Dependiente de la temperatura.
Estimación de costos
Para la estimación de costos, se utilizan los materiales asignados a los diferentes objetos. Puede establecer los costos unitarios y las unidades de los objetos en la pestaña Estimación de costos.
Estimación de emisiones de CO2
La estimación de emisiones de CO2 también se basa en los materiales asignados a los diferentes objetos. Puede definir las emisiones unitarias y las unidades en la pestaña Estimación de emisiones de CO2.
Textura personalizada
Con una textura personalizada, puede asignar una estructura superficial al material. Los objetos se representarán de forma muy realista en el renderizado. 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 todos los valores característicos del material que son relevantes para el análisis estático y el diseño en los complementos.
Modificación de rigidez
La pestaña Modificación de rigidez se muestra cuando se ha activado la opción Material personalizado en la pestaña 'Base'. Aquí puede ajustar globalmente la rigidez del material, por ejemplo para considerar factores de seguridad o propiedades materiales reducidas.
En la lista de la sección 'Tipo de modificación', hay dos opciones disponibles:
- Factor de división para los módulos E y G
- Factor de multiplicación para los módulos E y G
Indique en la sección 'Parámetros' el factor con el que desea ajustar la rigidez del material.
Dependiente de la temperatura
La pestaña Dependiente de la temperatura se muestra cuando se han activado las opciones Material personalizado y Dependiente de la temperatura en la pestaña 'Base'. Aquí puede describir los valores característicos dependientes de la temperatura del material. Las propiedades materiales dependientes de la temperatura se consideran para los objetos sometidos a cargas térmicas o cambios de temperatura. En el cálculo de las cargas térmicas, se aplica la temperatura final de cada paso.
Seleccione en la lista 'Valor característico dependiente de la temperatura' un valor característico del material, como el módulo E. Luego, genere las filas de tabla necesarias con el botón
, de modo que pueda ingresar las temperaturas con los valores correspondientes fila por fila. Con el botón
, también puede importar datos desde una tabla de Excel.
La 'Temperatura de referencia' establece las rigideces para los objetos que no tienen cargas térmicas. Con un valor de referencia de, por ejemplo, 300 °C, se considera el módulo E reducido de este punto de la curva de temperatura para todos los elementos.
Biblioteca de materiales personalizados
Puede guardar un material personalizado en una biblioteca como plantilla. Así no necesitará definir las propiedades del material nuevamente en otros proyectos.
Guardar material
Para guardar el material actual como material personalizado, haga clic en el botón
después de establecer los valores característicos del material en la parte inferior de la sección 'Valores básicos del material'.
Aparecerá el cuadro de diálogo 'Nuevo material personalizado'.
Ingrese el nombre del material en el campo 'Nombre'. Si es necesario, aún puede ajustar los valores del material. Con OK, guarde el material personalizado en la biblioteca.
Leer material
Para leer un material personalizado de la biblioteca, haga clic en el botón
en la sección 'Valores básicos del material'.
Aparecerá 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 apropiada y luego hacer clic en OK para adoptarla.
Si ha leído un material personalizado y desea cambiar sus propiedades de manera general, puede ajustar los valores del material a través del botón
(en la sección 'Valores básicos del material') en la biblioteca.
Estimación de costos
La pestaña Estimación de costos se muestra cuando se ha activado la opción Estimación de costos en la pestaña 'Base'.
Marque para los objetos de la estructura 'Elementos' cuál es el parámetro del material relevante para la estimación de costos: peso, volumen o área.
Ingrese en la columna 'Costo unitario' el valor que cuesta una unidad del material. En la lista de la columna 'Unidad', hay varias opciones disponibles para los costos unitarios.
A partir de los costos unitarios y las propiedades de los elementos, que están asociados al material, el programa calcula directamente los costos parciales.
El 'Peso total' al final de la tabla muestra la masa que resulta de la suma de todos los pesos parciales activados del material. Además, se indica la proporción del peso total que este material representa en relación con la masa de todos los materiales que están activados para la estimación de costos.
Los 'Costos totales' muestran el precio resultante de la suma de todos los costos parciales activados del material. Además, se indica la proporción de los costos que este material representa en el precio total de todos los materiales activados para la estimación de costos.
Los 'Costos globales' resultan de la suma de los costos totales de todos los materiales que están activados para la estimación de costos.
Estimación de emisiones de CO2
La pestaña Estimación de emisiones de CO2 se muestra cuando se ha activado la opción Estimación de emisiones de CO2 en la pestaña 'Base'.
Marque para los objetos de la estructura 'Elementos' cuál es el parámetro del material relevante para la estimación de emisiones de CO2: peso, volumen, o área, etc.
Ingrese en la columna 'Emisión unitaria' el valor que una unidad del material genera en CO2. En la lista de la columna 'Unidad', hay varias unidades de emisión disponibles para los equivalentes de CO2.
A partir de las emisiones unitarias y las propiedades de los objetos de la estructura, que están asociados al material, el programa calcula las emisiones parciales de CO2. El cálculo se realiza directamente y no como en otros complementos mediante una función separada.
La 'Emisión total' muestra los equivalentes de CO2, que resultan de la suma de todas las emisiones parciales activadas del material. Además, se indica la proporción de las emisiones que este material representa en las emisiones globales de todos los materiales que están activados para la estimación.
La 'Emisión global' resulta de la suma de las emisiones totales de todos los materiales que están activados para la estimación de emisiones de CO2.