Base

La pestaña Basis gestiona los parámetros elementales de la barra. Si activa una casilla en la sección 'Opciones', normalmente se añade otra pestaña de diálogo. Allí puede definir los detalles correspondientes.

Definir el tipo de barra y las opciones de barra

Tipo de barra

El tipo de barra controla de qué manera se pueden registrar los esfuerzos internos o qué propiedades se presuponen para la barra. En la lista hay disponibles diversos tipos de barra para seleccionar.

Tipo de barra

Viga

Una viga es una barra rígida a flexión que puede transmitir todos los esfuerzos internos. Una viga no posee articulaciones en sus extremos de barra. Este tipo de barra puede cargarse con todos los tipos de carga.

Barra rígida

Una barra rígida acopla las flechas de dos nudos mediante una conexión rígida. Por lo tanto, corresponde en principio a un acoplamiento. De este modo es posible definir barras con rigidez muy elevada teniendo en cuenta articulaciones, que también pueden presentar constantes elásticas y no linealidades. Apenas se producen problemas numéricos, ya que las rigideces están adaptadas al sistema.

Para las barras rígidas se muestran esfuerzos internos si en el Navegador - Resultados, en la parte inferior de la categoría 'Barras', activa los Resultados para acoplamientos.

Para las barras rígidas se aplican las siguientes rigideces:

Barra de cercha

Una barra de cercha corresponde a una viga con articulaciones de momento en ambos extremos. Además, el giro alrededor del eje longitudinal en el inicio de la barra se libera mediante una articulación φ_x. En este tipo de barra se muestran los momentos flectores y de torsión resultantes de las cargas de la barra.

Barra de cercha (solo N)

Este tipo de barra de cercha con la rigidez E ⋅ A es capaz de absorber esfuerzos axiles en forma de tracción y compresión. Solo se muestran esfuerzos internos de nudo. La barra presenta un diagrama lineal de esfuerzos internos, siempre que no actúe ninguna carga puntual sobre la barra. No se muestra ningún diagrama de momentos que pudiera surgir debido al peso propio o a una carga lineal. Sin embargo, las fuerzas de nudo se calculan a partir de las cargas de la barra, con lo que se garantiza la transmisión correcta.

Riostra estable a pandeo (Buckling-Restrained Brace)

El tipo Buckling-restrained brace permite la modelación de una barra con un núcleo de acero (barra plana o sección en cruz) y un revestimiento relleno de hormigón en una sección hueca cuadrada o redonda. Se utiliza especialmente en EE. UU. para la rigidización de edificios expuestos a terremotos.

El núcleo de acero es móvil dentro del revestimiento de hormigón sin conexión mixta. Bajo una solicitación de compresión se produce un "micro-pandeo" con deformadas del modo elevadas, ya que el revestimiento impide un pandeo global de toda la barra.

Para la rigidez de la barra solo se considera el núcleo de acero; para el peso propio automático también el revestimiento de hormigón con la carcasa exterior de acero.

Barra traccionada

Una barra traccionada solo puede absorber fuerzas de tracción. El tipo de barra corresponde a una 'barra de cercha (solo N)' que falla ante un esfuerzo de compresión.

El cálculo de un sistema de barras con barras traccionadas se realiza de forma iterativa: 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 contribuciones de rigidez de estas barras ya no se consideran: han fallado. Este proceso se continúa hasta que ninguna barra traccionada falle. Un sistema puede volverse inestable por el fallo de barras traccionadas.

Barra comprimida

Una barra comprimida solo puede absorber esfuerzos de compresión. El tipo de barra corresponde a una 'barra de cercha (solo N)' que falla ante una fuerza de tracción. Las barras comprimidas que fallan pueden conducir a un sistema inestable.

Barra pandeada

Una barra pandeada corresponde a una 'barra de cercha (solo N)' que absorbe fuerzas de tracción sin límite, pero esfuerzos de compresión solo hasta alcanzar la fuerza crítica. Para el modo de pandeo de Euler 2, esta fuerza se determina de la siguiente manera:

Con este tipo de barra es posible evitar a menudo inestabilidades que surgen en un cálculo no lineal según el análisis de segundo orden o de grandes deformaciones por el pandeo de barras de cercha. Si se sustituyen estas (de forma realista) por barras pandeadas, en muchos casos se incrementa la carga crítica.

Barra de cable

Un cable solo puede solicitarse a tracción. De este modo es posible registrar cadenas de cables mediante un cálculo iterativo según el análisis de grandes deformaciones teniendo en cuenta fuerzas longitudinales y fuerzas transversal.

Los cables son adecuados para modelos en los que pueden aparecer grandes deformaciones con los correspondientes cambios de los esfuerzos internos. Para cables de sujeción sencillos, como en una marquesina, las barras traccionadas son totalmente suficientes.

Viga virtual

Este tipo de barra permite aplicar las propiedades de la sección para Open Web Steel Joists que el Steel Joist Institute ha registrado en las denominadas tablas "Virtual Joist". Estos perfiles Virtual Joist representan vigas de ala ancha equivalentes que se aproximan mucho a la superficie del ala de la viga, al momento de inercia efectivo y al peso. De este modo, la viga se sustituye por una barra con una sección virtual. Así pueden simularse unidades portantes complejas, por ejemplo una viga de cercha, en el sistema completo.

Definición de las propiedades de la vigueta

Seleccione en la lista la 'Serie' de la viga virtual.

Selección de una serie

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.

Selección de una vigueta virtual en la biblioteca

Rigidez

Con este tipo de barra puede utilizar una barra con rigideces definidas por el usuario. Los valores característicos de rigidez deben definirse en el diálogo 'Nueva rigidez de barra' (véase el capítulo Rigideces de barra).

Acoplamiento

Una barra de acoplamiento es una barra virtual, muy rígida, con extremos de barra rígidos o articulados. Hay cuatro posibilidades para seleccionar, con el fin de acoplar los grados de libertad de los nudos inicial y final 'Fijo' o mediante una 'Articulación'. Con acoplamientos pueden modelarse situaciones especiales de transmisión de fuerza y transmisión de momentos. En este caso, los esfuerzos axil y cortante, respectivamente los momentos de torsión y flectores, se transmiten directamente de nudo a nudo.

Muelle

Una barra tipo muelle ofrece la posibilidad de representar propiedades elásticas lineales o incluso no lineales con rangos de acción definibles. Para una barra tipo muelle solo necesita definir en la pestaña 'Sección' la longitud de la barra L_z, sin sección: la rigidez de la barra resulta de los parámetros elásticos que define en el diálogo 'Nuevo muelle de barra' (véase el capítulo Muelles de barra).

Amortiguador

Un amortiguador corresponde en principio a una barra tipo muelle con la propiedad adicional 'Coeficiente de amortiguamiento'. Este tipo de barra amplía las posibilidades para el análisis dinámico según el análisis en el dominio del tiempo.

Definir coeficientes de amortiguamiento

Al igual que en una barra tipo muelle, solo necesita definir en la pestaña 'Sección' la longitud de la barra L_z, sin sección. La rigidez de la barra resulta de los parámetros elásticos que define en el diálogo 'Nuevo muelle de barra' (véase el capítulo Muelles de barra). Las propiedades de amortiguamiento pueden controlarlas mediante el coeficiente de amortiguamiento X.

1. banner.text#En cuanto a la viscoelasticidad, el tipo de barra "amortiguador" se asemeja al modelo de Kelvin-Voigt, que consta del elemento de amortiguamiento y de un muelle elástico (ambos conectados en paralelo).
2. /

Opciones

En esta sección puede definir otras propiedades de la barra mediante las casillas.

@nodesOnMemberTab#

Nudos en barra

Con uno o varios nudos en la barra puede dividir la barra en segmentos sin dividirla (véase el capítulo Nudos ).

@hingesTab#

Articulaciones

Puede disponer articulaciones en una barra para controlar la transmisión de esfuerzos internos en los nudos finales (véase el capítulo Articulaciones de barra). Para determinados tipos de barra la entrada está bloqueada, ya que ya existen articulaciones internas. Puede asignar articulaciones por separado al 'inicio de barra i' y al 'extremo de barra j'.

Asignación de una articulación en barra

@eccentricityTab#

Excentricidades

Las excentricidades ofrecen la posibilidad de conectar la barra en los nudos finales de forma excéntrica (véase el capítulo Excentricidades de barra). Puede asignar excentricidades por separado al 'inicio de barra i' y al 'extremo de barra j'.

@supportTab#

Apoyos

Puede asignar a la barra un apoyo que actúa a lo largo de toda su longitud. Los grados de libertad y las rigideces elásticas deben definirse en las condiciones de apoyo (véase el capítulo apoyo en barra).

@memberTransverseStiffenersTab#

Rigidizadores transversales

Los rigidizadores transversales en la barra influyen en la rigidez de alabeo de la barra. Afectan al cálculo con alabeo por torsión teniendo en cuenta siete grados de libertad (véase el capítulo Rigidizadores transversales de barra).

@nonlinearityTab#

No linealidad

Puede asignar a la barra una no linealidad. Las propiedades no lineales deben definirse como no linealidades de barra (véase el capítulo No linealidades de barra).

@resultIntermediatePointTab#

Puntos intermedios de resultados

Con puntos intermedios de resultados puede controlar la salida tabular de los resultados a lo largo de la barra. Los puntos de división deben definirse en el diálogo 'Nuevo punto intermedio de resultados de barra' (véase el capítulo Puntos intermedios de resultados de barra).

1. banner.text@Los puntos intermedios de resultados no influyen en la determinación de los valores extremos ni en el diagrama gráfico de resultados.

@endModificationsTab#

Modificaciones finales

Con modificaciones finales puede adaptar gráficamente la geometría de la barra en sus extremos. De este modo pueden prepararse salientes, acortamientos o chaflanes para la representación renderizada.

Definición de la modificación en extremos de la barra inclinada

'Alargamiento': puede definir un 'alargamiento' tanto para el inicio de la barra como para el extremo de barra. Un valor negativo Δ actúa como acortamiento.

'Inclinación': con una inclinación puede achaflanar cada extremo de barra. Son posibles ángulos de inclinación alrededor de los dos ejes de barra y y z. Un ángulo positivo produce un giro en sentido horario alrededor del eje positivo correspondiente.

Desactivar para el cálculo

Si activa esta casilla, la barra, incluida su carga, no se considera en el cálculo. De este modo puede investigar cómo cambia el comportamiento estructural del modelo cuando determinadas barras no actúan. No es necesario eliminar las barras; las cargas también se mantienen.

@costEstimationTab#

Estimación del coste

La estimación del coste se realiza, por regla general, con los costes del material asignado a las barras de una sección (véase el capítulo Materiales). Si deben aplicarse parámetros específicos para una barra, puede definir los costes unitarios y las unidades de forma separada en la pestaña 'Estimación del coste'. El principio corresponde al procedimiento descrito para Secciones.

@emissionsEstimationTab#

Estimación de las emisiones de CO₂

La estimación de las emisiones de CO₂ también se basa generalmente en el material de la sección. Sin embargo, puede definir las emisiones unitarias y las unidades en la pestaña 'Estimación de las emisiones de CO₂' de forma específica para cada barra. El principio se describe en el capítulo Secciones para las emisiones de determinadas secciones.