La pestaña Básico gestiona los parámetros de la barra elemental. Si marca una casilla en la sección 'Opciones', normalmente se añade otra pestaña de diálogo. Allí puede definir los detalles respectivos.
Tipo de barra
El tipo de barra controla cómo se pueden absorber los esfuerzos internos o qué propiedades se asumen para la barra. La lista ofrece varios tipos de barra para seleccionar.
Viga
Una viga es una barra rígida a flexión que puede transmitir todos los esfuerzos internos. Una barra de viga no tiene articulaciones en sus extremos. Este tipo de barra puede ser cargado por todos los tipos de carga.
Barra rígida
Una barra rígida acopla los desplazamientos de dos nudos mediante una conexión rígida. Por lo tanto, en principio corresponde a un Acoplamiento. Así, se pueden definir barras con una rigidez muy grande, considerando articulaciones que también pueden tener constantes de resorte y no linealidades. Apenas surgen problemas numéricos, ya que las rigideces están adaptadas al sistema.
Para las barras rígidas, los esfuerzos internos se muestran si activa Resultados para acoplamientos en el Navegador - Resultados en la categoría 'Barras'.
Para las barras rígidas se aplican las siguientes rigideces:
| Rigidez axial E · A | 1013 · ℓ [unidad SI] con ℓ = longitud de barra |
| Rigidez torsional G · IT | 1013 · ℓ [unidad SI] |
| Rigidez a flexión E · I | 1013 · ℓ3 [unidad SI] |
| Rigidez a cortante GAy / GAz (si está activada) | 1016 · ℓ3 [unidad SI] |
Barra de cercha
Una barra de cercha corresponde a una barra de viga con articulaciones de momento en ambos extremos. Además, la rotación alrededor del eje longitudinal en el inicio de la barra se libera mediante una articulación φx. Para este tipo de barra, los momentos de flexión y torsión se obtienen de las cargas en la barra.
Barra de cercha (sólo N)
Este tipo de barra de cercha con rigidez E ⋅ A puede absorber esfuerzos axiles en forma de tracción y compresión. Sólo se muestran los esfuerzos internos en los nudos. La barra tiene una distribución de esfuerzos internos lineal, siempre que no actúe ninguna carga puntual en la barra. No se muestra ninguna distribución de momentos que pudiera ocurrir debido al peso propio o a una carga lineal. Sin embargo, las fuerzas en los nudos se calculan a partir de las cargas en la barra, lo que garantiza una transferencia correcta.
Barra de pandeo restringido (Buckling-Restrained Brace)
El tipo Buckling-restrained brace permite modelar una barra con un núcleo de acero (chapa plana o sección en cruz) y un revestimiento relleno de hormigón dentro de un perfil hueco cuadrado o redondo. Se utiliza especialmente en los EE.UU. para rigidizar edificios en riesgo sísmico.
El núcleo de acero es móvil sin adherencia dentro del revestimiento de hormigón. Bajo compresión, ocurre un "micro-pandeo" con altos modos propios, ya que el revestimiento previene el pandeo global de toda la barra.
Para la rigidez de la barra, sólo se considera el núcleo de acero; para el peso propio automático, también se considera el revestimiento de hormigón con la envoltura exterior de acero.
Barra traccionada
Una barra traccionada sólo puede absorber esfuerzos de tracción. El tipo de barra corresponde a una 'Barra de cercha (sólo N)' que falla bajo un esfuerzo de compresión.
El cálculo de una estructura con barras traccionadas es iterativo: En el primer paso se determinan los esfuerzos internos de todas las barras. Si las barras traccionadas reciben un esfuerzo axil negativo (compresión), se inicia otro paso de iteración. Las partes de rigidez de estas barras ya no se consideran – han fallado. Este proceso continúa hasta que ninguna barra traccionada falla más. Un sistema puede volverse inestable por el fallo de las barras traccionadas.
Barra comprimida
Una barra comprimida sólo puede absorber esfuerzos de compresión. El tipo de barra corresponde a una 'Barra de cercha (sólo N)' que falla bajo un esfuerzo de tracción. Las barras comprimidas que fallan pueden llevar a un sistema inestable.
Barra pandeada
Una barra pandeada corresponde a una 'Barra de cercha (sólo N)', que absorbe esfuerzos de tracción ilimitados, pero esfuerzos de compresión sólo hasta alcanzar la fuerza crítica. Para el caso de Euler 2, esta fuerza se determina como sigue:
Con este tipo de barra, a menudo se pueden evitar las inestabilidades que surgen del pandeo de barras de cercha en un cálculo no lineal según el análisis de segundo o de grandes deformaciones. Si se reemplazan éstas por barras pandeadas (de manera realista), la carga crítica se incrementa en muchos casos.
Barra de cable
Un cable sólo puede ser solicitado a tracción. Así, se pueden modelar cadenas de cables mediante un cálculo iterativo según el análisis de grandes deformaciones considerando fuerzas longitudinales y transversales.
Los cables son adecuados para modelos donde pueden ocurrir grandes deformaciones con cambios correspondientes en los esfuerzos internos. Para arriostramientos simples, como en una marquesina, las barras traccionadas son completamente suficientes.
Viga virtual
Este tipo de barra permite utilizar las propiedades de sección para Open Web Steel Joists, que el Steel Joist Institute ha almacenado en las llamadas tablas "Virtual Joist". Estos perfiles de Virtual Joist representan vigas de ala ancha equivalentes que se aproximan mucho al área del cordón de la viga, al momento de inercia efectivo y al peso. Así, la viga se reemplaza por una barra con una sección virtual. De esta manera, se pueden simular unidades estructurales complejas, como una viga de celosía en el sistema global.
Seleccione la 'Serie' de la viga virtual en la lista.
En la lista 'Viga virtual' puede definir entonces el tipo exacto.
El botón
en la sección 'Sección y material' permite importar la viga virtual desde la biblioteca de secciones.
Rigidez
Con este tipo de barra puede usar una barra con rigideces definidas por el usuario. Los parámetros de rigidez se deben definir en el diálogo 'Nueva rigidez de barra' (ver capítulo Rigideces de barra).
Acoplamiento
Una barra de acoplamiento es una barra virtual, muy rígida, con extremos de barra rígidos o articulados. Hay cuatro opciones disponibles para acoplar los grados de libertad de los nudos inicial y final como 'Fijo' o mediante una 'Articulación'. Los acoplamientos permiten modelar situaciones especiales para la transmisión de fuerzas y momentos. Aquí, los esfuerzos axiles y cortantes, así como los momentos de torsión y flexión, se transmiten directamente de nudo a nudo.
Muelle
Una barra de muelle ofrece la posibilidad de modelar propiedades de muelle lineales o incluso no lineales con rangos de acción definibles. Para una barra de muelle, en la pestaña 'Sección' sólo necesita definir la longitud de la barra Lz, no una sección: La rigidez de la barra resulta de los parámetros del muelle que defina en el diálogo 'Nuevo muelle de barra' (ver capítulo Muelles de barra).
Amortiguador
Un amortiguador corresponde en principio a una barra de muelle con la propiedad adicional 'Coeficiente de amortiguamiento'. Este tipo de barra amplía las posibilidades para análisis dinámicos según el Análisis en el dominio del tiempo.
Como con una barra de muelle, en la pestaña 'Sección' sólo necesita definir la longitud de la barra Lz, no una sección. La rigidez de la barra resulta de los parámetros del muelle que defina en el diálogo 'Nuevo muelle de barra' (ver capítulo Muelles de barra). Puede controlar las propiedades de amortiguamiento mediante el coeficiente de amortiguamiento X.
Opciones
En esta sección, puede definir más propiedades de la barra mediante las casillas de verificación.
Nudos en barra
Con uno o más nudos en la barra, puede dividir la barra en segmentos sin dividir la barra (ver capítulo Nudos ).
Articulaciones
Puede colocar articulaciones en una barra para controlar la transmisión de esfuerzos internos en los nudos extremos (ver capítulo Articulaciones de barra). La entrada está bloqueada para ciertos tipos de barra, ya que ya hay articulaciones internas presentes. Puede asignar articulaciones por separado al 'Inicio de barra i' y al 'Final de barra j'.
Excentricidades
Las excentricidades ofrecen la posibilidad de conectar la barra excéntricamente en los nudos extremos (ver capítulo Excentricidades de barra). Puede asignar excentricidades por separado al 'Inicio de barra i' y al 'Final de barra j'.
Apoyos
Puede asignar un apoyo a la barra que sea efectivo en toda su longitud. Los grados de libertad y las rigideces de los resortes deben definirse en las condiciones de apoyo (ver capítulo Apoyos de barra).
Rigidizadores transversales
Los rigidizadores transversales en la barra influyen en la rigidez de alabeo de la barra. Afectan al cálculo con alabeo por torsión considerando siete grados de libertad (ver capítulo Rigidizadores transversales de barra).
No linealidad
Puede asignar una no linealidad a la barra. Las propiedades no lineales deben definirse como no linealidades de barra (ver capítulo No linealidades de barra).
Puntos de resultados intermedios
Con los puntos de resultados intermedios, puede controlar la salida tabular de resultados a lo largo de la barra. Los puntos de división deben definirse en el diálogo 'Nuevo punto de resultado intermedio en barra' (ver capítulo Puntos de resultados intermedios en barras).
Modificaciones de extremo
Con las modificaciones de extremo, puede adaptar gráficamente la geometría de la barra en sus extremos. Así, se pueden preparar voladizos, acortamientos o biseles para la representación renderizada.
'Prolongación': Puede definir una 'Prolongación' para el inicio y el final de la barra. Un valor Δ negativo actúa como un acortamiento.
'Inclinación': Con una inclinación puede biselar cada extremo de la barra. Son posibles ángulos de inclinación alrededor de ambos ejes de barra y y z. Un ángulo positivo provoca una rotación en sentido horario alrededor del eje positivo respectivo.
Desactivar para el cálculo
Si marca esta casilla, la barra, incluida la carga, no se considera en el cálculo. Así puede investigar cómo cambia el comportamiento estructural del modelo cuando ciertas barras no son efectivas. No es necesario eliminar las barras; las cargas también se mantienen.
