Se necesita una sección transversal para describir las propiedades de una barra: Los parámetros de la sección transversal y las propiedades de material asociadas influyen en la rigidez de la barra.
No todas las secciones transversales definidas tienen que ser utilizadas en el modelo. Así, puede modelar rápidamente variantes sin tener que borrar secciones transversales. Sin embargo, no se pueden renumerar.
Nombre
Puede asignar cualquier nombre a la sección transversal e introducir los valores de la sección. Si la designación coincide con una entrada de la biblioteca, RSTAB lee los parámetros almacenados. Para seleccionar la sección en la biblioteca, haga clic en el botón
al final de la línea de entrada. La importación de secciones se describe en el capítulo Biblioteca de secciones.
Para secciones de la biblioteca, los parámetros de la sección transversal están predefinidos y no son modificables. Una excepción son las áreas de corte y las dimensiones para cargas de temperatura no uniformes.
Con un nombre de sección transversal definido por el usuario, todos los valores de la sección deben ser definidos manualmente. Luego, puede usar la sección para determinar las fuerzas internas. Sin embargo, el diseño de esta sección transversal no es posible, ya que no se pueden definir puntos de tensión.
Base
La pestaña Base maneja los parámetros fundamentales de la sección transversal.
Material
Se debe asignar un material a cada sección transversal. Puede seleccionarlo de la lista de materiales ya definidos. Los botones al lado del campo de entrada ofrecen la posibilidad de seleccionar un material de la biblioteca o definir uno nuevo (consulte el capítulo Materiales).
Categorías
Tipo de sección transversal
Para secciones de la biblioteca, el 'tipo de sección transversal' está predefinido según las clasificaciones habituales allí (consulte el capítulo Biblioteca de secciones). Las secciones definidas por el usuario se asignan al tipo 'Base'.
Método de fabricación
Para secciones de la biblioteca, se muestra el método de fabricación del perfil. Controla ciertas instrucciones de diseño, como las líneas de pandeo de perfiles huecos formados en frío.
Opciones
Desactivar rigidez al corte
Considerar la rigidez al corte lleva a un aumento de deformación debido a fuerzas transversales. La deformación por corte es menos relevante en perfiles laminados y soldados. Sin embargo, para secciones sólidas y perfiles de madera es recomendable considerar las rigideces al corte para el cálculo de deformaciones.
Desactivar rigidez a la torsión
La casilla de verificación para tener en cuenta la rigidez a la torsión está accesible cuando el complemento de análisis Torsión por alabeo está activado en la información básica. En este caso, puede decidir si la rigidez a la torsión de la sección transversal se considerará en el cálculo con siete grados de libertad.
Giro de la sección transversal
El giro de la sección transversal describe el ángulo al cual se rota la sección. Puede definir el ángulo de giro α' en la pestaña Giro de la sección transversal.
Para secciones asimétricas, esta pestaña también ofrece opciones para 'reflejar' el perfil. Así, por ejemplo, puede colocar un perfil en L en la orientación correcta.
Si importa una sección de la biblioteca o RSECTION, no necesita preocuparse por el ángulo de giro de la sección α'. RSTAB lo lee automáticamente. Sin embargo, para perfiles definidos por el usuario debe determinar el ángulo de los ejes principales por su cuenta y luego ajustar la orientación mediante el giro de la sección.
Híbrido
La opción 'Híbrido' está disponible para secciones del tipo 'Paramétrico - Grueso II' y para perfiles de RSECTION que consisten en varios materiales. En la pestaña Híbrido, puede asignar propiedades de material a los componentes de secciones transversales compuestas de madera, por ejemplo.
Modelo de pared delgada
Con el campo de verificación 'Modelo de pared delgada' puede controlar cómo se determinan los valores de la sección para secciones del tipo 'Normalizado - Acero' y 'Paramétrico - Pared delgada'. Para una sección de pared gruesa, por ejemplo, las áreas de corte y el momento de inercia torsional se determinan mediante un método diferente, dado que la solución analítica solo se aplica a 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 según los costos del material asignado a las barras de una sección transversal (consulte el capítulo Materiales). Si deben aplicarse parámetros específicos a una sección, puede establecer los costos unitarios y las unidades en la pestaña Estimación de costos de manera independiente.
Estimación de emisiones de CO2
La estimación de las emisiones de CO2 también se basa generalmente en el material de la sección transversal. Sin embargo, puede definir estas emisiones y unidades de forma específica para cada sección en la pestaña Estimación de emisiones de CO2.
Suavizado de tensiones para evitar singularidades
El suavizado de tensiones es especialmente adecuado para secciones compuestas de madera, para evitar singularidades en las áreas de conexión. Allí, las tensiones de cizallamiento a menudo provocan picos de tensión que afectan negativamente al diseño. Con esta función, se logra una mejor distribución de tensiones.
Valores de sección transversal
En esta sección se enumeran los principales valores de la sección transversal. Se pueden encontrar más parámetros en la pestaña Valores de sección transversal.
Áreas de sección transversal
Las áreas de la sección se dividen en el área total 'Axial A' y áreas para 'Cizalladura Ay' y 'Cizalladura Az'. El área de cizalladura Ay está relacionada con el momento de inercia Iz, de manera similar el área de cizalladura Az con Iy.
En el siguiente artículo técnico, encontrará información sobre cómo determinar las áreas de cizalladura:
Las áreas de cizalladura influyen en la deformación por cizalladura, que debe considerarse, especialmente en barras cortas y macizas. Si cambia las áreas de cizalladura, debe evitar valores extremadamente pequeños: Las áreas de cizalladura están en el denominador de ecuaciones, lo que puede causar problemas numéricos.
Momentos de inercia
Los momentos de inercia definen la rigidez de la sección transversal en términos de la solicitación por momentos: El momento de torsión de inercia IT describe la rigidez contra la torsión alrededor del eje longitudinal, y los momentos de área de segundo grado Iy e Iz la rigidez contra la flexión alrededor de los ejes locales y z. El eje y debe entenderse como el eje "fuerte". El momento de área de segundo grado de alabeo Iω describe la resistencia al 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 están representados en el gráfico de la sección.
Puede ajustar las áreas de la sección transversal y los momentos de inercia mediante factores que defina como una 'Modificación estructural' específica de la sección (consulte el capítulo Modificaciones estructurales).
Inclinación de los ejes principales
La inclinación de los ejes principales describe la orientación de los ejes principales en relación con el sistema estándar de ejes principales de secciones simétricas. Para perfiles asimétricos, 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 en perfiles simétricos, y como u y v en perfiles asimétricos (ver imagen Valores de secciones y ejes).
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 en perfiles de biblioteca no es editable. Sin embargo, puede rotar la sección transversal por un ángulo personalizado: Para ello, active la casilla 'Giro de sección' en la sección 'Opciones' (consulte la sección Giro de sección transversal).
Dimensiones (para cargas de temperatura no uniformes)
Las dimensiones respecto a la anchura b y la altura h de la sección se necesitan para el cálculo de cargas de temperatura.
RSECTION
Si hay una sección generada con RSECTION, puede abrir el programa de secciones con el botón y modificar la sección.
Valores de sección transversal
En la pestaña Valores de sección transversal se enumeran en detalle los parámetros de la sección.
Los valores de las secciones paramétricas se determinan con RSECTION.
Estadísticas
La pestaña Estadísticas proporciona una descripción general de las barras en el modelo que utilizan la sección. Se puede usar el 'peso total', por ejemplo, para una lista de acero o una estimación de costos.
Puntos
La geometría de la sección se define mediante puntos. Estos también forman la base para las líneas.
Las coordenadas de los puntos de definición están listadas en una tabla. Si selecciona una fila, ese punto se presenta en rojo en el gráfico de la sección. Para secciones de pared delgada, los puntos de definición en las líneas medias están marcados con un símbolo +. Los puntos generados para arcos tienen un candado con símbolo +. Los puntos en los bordes de la sección se derivan del grosor de los elementos.
Para arcos, puede observar los parámetros del arco además de las coordenadas del punto en la sección de 'Parámetros'.
Líneas
Los puntos de la sección están conectados por líneas para que la geometría de la sección esté 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 línea, se enumeran en una tabla. Si selecciona una fila, esa línea en el gráfico de la sección se muestra en rojo.
Partes
A partir de las líneas del contorno de la sección se generan una o varias partes.
Para cada parte de la sección, se especifican las líneas de definición, el material, el área de la sección y la masa por longitud.
Puntos de tensión
La pestaña Puntos de tensión se compone de hasta cuatro pestañas subordinadas. Allí puede leer las coordenadas de los puntos de tensión, los momentos estáticos y las coordenadas de alabeo con los grosores adjuntos (para secciones de pared delgada) y las tensiones unitarias calculadas mediante la teoría de paredes delgadas TWA (para secciones de pared delgada) y con el método de elementos finitos FEM.
Puede verificar los grafos de la sección y los grafos de tensión 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, sobre cuya base se determinan los valores de la sección y las tensiones unitarias.
Los dos campos de entrada ofrecen la posibilidad de influir en la discretización. Un factor menor a 1 produce una malla más fina, mientras que un factor mayor a 1 genera una malla más gruesa. Generalmente, no se requieren ajustes aquí.
Estimación de costos
La pestaña Estimación de costos se muestra si selecciona la opción Estimación de costos en la pestaña 'Base'.
Si ya hay directrices para una estimación de costos para el material de una sección, por default está activada la casilla 'Adoptar del material'. Esto asegura que se apliquen definiciones unitarias por barra evitando dobles especificaciones. Si desea definir los costos unitarios y las unidades para ciertas propiedades de las barras por separado, desactive la casilla.
Seleccione qué característica de la sección es relevante para la estimación de costos: peso, volumen, área o longitud. Introduzca en la columna 'Costo unitario' el valor que cuesta una unidad del parámetro. En la lista de la columna 'Unidad', hay diversas opciones de costo por unidad disponibles.
Los valores indicados en la columna 'Cantidad' para peso, volumen, área y longitud resultan de las propiedades de las barras a las que está asignada la sección.
El 'Costo' muestra el precio para todas las barras que utilizan la sección. También representan el 'Costo total'. Si hay varias secciones con la estimación de costos activada, en los costos totales se puede leer la participación de la sección en [%] en el costo total.
Estimación de emisiones de CO2
La pestaña Estimación de emisiones de CO2 se muestra si marca la opción Estimación de emisiones de CO2 en la pestaña 'Base'.
Si ya hay directrices para la estimación de emisiones de CO2 para el material de una sección, la casilla 'Adoptar del material' está activada por default. Esto asegura que se apliquen definiciones unitarias por barra evitando dobles especificaciones. Si desea definir las emisiones unitarias y las unidades para ciertas propiedades de las barras por separado, desactive la casilla.
Seleccione qué característica de la sección es relevante para la estimación de emisiones de CO2: peso, volumen, área o longitud. Introduzca en la columna 'Emisión unitaria' el valor que una unidad de la sección provoca en CO2. En la lista de la columna 'Unidad' puede encontrar diversas unidades de emisión para equivalentes de CO2 disponibles.
Los valores indicados en la columna 'Cantidad' para peso, volumen, área y longitud resultan de las propiedades de las barras a las que está asignada la sección. La 'Emisión' se calcula a partir de estos valores y la emisión unitaria.
La 'Emisión total' indica los equivalentes de CO2 que todas las barras de la sección provocan. Además se muestra el porcentaje de emisiones en [%] que esta sección tiene sobre las emisiones totales. La 'Emisión global' se deriva de la suma de las emisiones totales de cada sección.