Se necesita una sección transversal para describir las propiedades de una barra: Los valores característicos de la sección transversal y las propiedades del material asociadas influyen en la rigidez de la barra.
No es necesario que cada sección transversal definida se utilice también en el modelo. De este modo, puede modelar rápidamente variantes sin eliminar secciones transversales. Sin embargo, no se pueden renumerar las secciones transversales.
Nombre
Puede asignar un nombre cualquiera a la sección transversal e introducir los valores característicos de esta. Si la designación coincide con una entrada de la biblioteca, RFEM importa los valores almacenados. Para seleccionar la sección transversal en la biblioteca, haga clic en el botón
al final de la línea de entrada. La adopción de secciones transversales se describe en el capítulo Biblioteca de Secciones Transversales.
En las secciones transversales de la biblioteca, los valores característicos de la sección están configurados de manera predeterminada y no se pueden modificar. Una excepción son las áreas de cortante 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 transversal deben definirse manualmente. Puede utilizar la sección transversal para determinar los esfuerzos cortantes. Sin embargo, no es posible el dimensionamiento de esta sección porque no se pueden definir los puntos de tensión.
Base
La pestaña Base gestiona los parámetros fundamentales de la sección transversal.
Material
Debe asignarse un material a cada sección transversal. Puede seleccionarlo de la lista de materiales ya definidos. Los botones junto al campo de entrada ofrecen la posibilidad de seleccionar un material de la biblioteca o definir uno nuevo (ver capítulo Materiales).
Categorías
Tipo de sección transversal
En las secciones transversales de la biblioteca, el 'Tipo de sección transversal' está predefinido según las clasificaciones habituales allí (ver capítulo Biblioteca de Secciones Transversales). Las secciones transversales definidas por el usuario se asignan al tipo 'Base'.
Método de fabricación
En las secciones transversales de la biblioteca se muestra el método de fabricación del perfil. Este controla ciertas directrices de dimensionamiento, como las líneas de flambaje de los perfiles huecos formados en frío.
Opciones
Desactivar rigidez de cortante
La consideración de la rigidez de cortante conduce a un aumento de la deformación debido a las fuerzas de cortante. La deformación por cortante juega un papel menor en perfiles laminados y soldados. Sin embargo, en secciones transversales macizas y perfiles de madera, es recomendable considerar las rigideces de cortante para el cálculo de la deformación.
Desactivar rigidez de pandeo
El campo de verificación para considerar la rigidez de pandeo está accesible cuando está activado el complemento Torsión de Fluencia en los datos básicos. En este caso, puede controlar si se considera la rigidez de pandeo de la sección transversal en el cálculo con siete grados de libertad.
Rotación de la sección transversal
La rotación de la sección transversal describe el ángulo al que se rota la sección transversal. Puede definir el ángulo de rotación α' en la pestaña Rotación de la Sección Transversal.
En secciones transversales asimétricas, esta pestaña también ofrece opciones para 'Espejar' el perfil. De esta manera, por ejemplo, puede colocar un perfil en L en la orientación correcta.
Si importa una sección transversal desde la biblioteca o RSECTION, no necesita preocuparse por el ángulo de rotación de la sección transversal α'. RFEM lo introduce automáticamente. Sin embargo, en perfiles definidos por el usuario, debe determinar usted mismo el ángulo de las ejes principales y luego ajustar la ubicación a través de la rotación de la sección transversal.
Híbrido
La opción 'Híbrido' está accesible en secciones transversales del tipo 'Paramétrico - Grueso II' y en perfiles de RSECTION que consisten en varios materiales. En la pestaña Híbrido, puede, por ejemplo, asignar propiedades materiales a componentes de secciones de madera compuestas.
Indique el 'Material de Referencia', uno de los materiales componentes, con el que se deben determinar los valores característicos ideales de la sección compuesta. Las proporciones de rigidez de los componentes se determinan en función de sus respectivas propiedades materiales. Sin embargo, la elección del material de referencia en sí no tiene un efecto sobre la rigidez de la sección transversal completa.
Modelo de pared delgada
Con el campo de verificación 'Modelo de pared delgada', puede controlar según qué teoría se determinan los valores característicos de la sección transversal de secciones del tipo 'Estandarizado - Acero' y 'Paramétrico - Pared delgada'. En una sección transversal de pared gruesa, por ejemplo, las áreas de cortante y el momento de inercia de torsión se determinan con un método diferente, ya que la solución analítica solo es válida para secciones de pared delgada.
Notación estadounidense para valores de sección transversal
Los símbolos de los valores de la sección transversal 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.
Suavizado de tensiones para evitar singularidades
El suavizado de tensiones es principalmente adecuado para secciones compuestas de madera, para evitar singularidades en las áreas de conexión. Allí, las tensiones de cortante a menudo conducen a picos de tensión que tienen un efecto adverso en la dimensionamiento. Con esta función se logra una mejor distribución de las tensiones.
Valores de la sección transversal
En esta sección se especifican los valores de sección transversal más importantes. Puede encontrar otros valores característicos en la pestaña Valores de Sección Transversal.
Áreas de la sección transversal
Las áreas de la sección transversal se subdividen en el área total 'Axial A' y las áreas para 'Cortante Ay' y 'Cortante Az'. El área de cortante Ay está relacionada con el momento de inercia Iz, el área de cortante Az con Iy.
En el siguiente artículo técnico encontrará información sobre la determinación de las áreas de corte:
Las áreas de cortante afectan la deformación de cortante, que debe considerarse principalmente en barras cortas y macizas. Si cambia las áreas de cortante, debe evitar valores extremadamente pequeños: Las áreas de cortante están en el denominador de las ecuaciones, lo que puede causar problemas numéricos.
Momentos de inercia de las áreas
Los momentos de inercia definen la rigidez de la sección transversal en cuanto a la solicitud por momentos: El momento de inercia de torsión IT describe la rigidez contra la torsión alrededor del eje longitudinal, los momentos de área de segundo grado Iy y Iz la rigidez contra la flexión alrededor de los ejes locales y z. El eje y debe entenderse como el eje "fuerte". Con el momento de área de segundo grado Iω se describe la resistencia contra la torsión.
En perfiles asimétricos, los momentos de inercia se especifican alrededor de los ejes principales u y v de la sección transversal. Los ejes locales de la sección transversal se representan en la gráfica de la sección transversal.
Puede ajustar las áreas de la sección transversal y los momentos de inercia a través de factores que defina como 'Modificación Estructural' específica de la sección transversal (ver capítulo Modificaciones Estructurales).
Inclinación de los ejes principales
La inclinación de los ejes principales describe la posición de los ejes principales con respecto al sistema de ejes principal estándar de secciones transversales simétricas. En perfiles asimétricos, este es el ángulo α entre el eje y y el eje u (positivo en el sentido de las agujas del reloj). Los ejes principales se designan como y y z en perfiles simétricos, como u y v en perfiles asimétricos (ver imagen Valores de la Sección Transversal 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 de los perfiles de la biblioteca no es editable. Sin embargo, puede rotar la sección transversal en un ángulo definido por el usuario: Active el campo de verificación 'Rotación de la Sección Transversal' en la sección 'Opciones' (ver sección Rotación de la Sección Transversal).
Dimensiones (para cargas de temperatura no uniformes)
Las dimensiones en cuanto a la anchura b y altura h de la sección transversal se necesitan para el cálculo de cargas de temperatura.
RSECTION
Si hay presente una sección transversal generada con RSECTION, puede abrir el programa de secciones transversales y cambiar la sección mediante el botón .
Valores de Sección Transversal
En la pestaña Valores de Sección Transversal se enumeran en detalle los valores característicos de la sección transversal.
Los valores de la sección transversal de perfiles paramétricos se determinan con RSECTION.
Estadísticas
La pestaña Estadísticas proporciona una visión general de las barras en el modelo que utilizan la sección transversal. Puede usar el 'Peso total' para una lista de acero o estimación de costos, por ejemplo.
Puntos
La geometría de la sección transversal se define a través de los puntos. También constituyen la base para Líneas.
Las coordenadas de los puntos de definición se enumeran en una tabla. Al seleccionar una fila, ese punto se muestra en rojo en la gráfica de la sección transversal. En secciones de pared delgada, los puntos de definición están marcados con un símbolo + en las líneas medias. Los puntos de control generados para los arcos se pueden reconocer por un símbolo de candado con +. Los puntos en los bordes de la sección resultan de los espesores de los elementos.
En arcos, puede leer los parámetros del arco en la sección 'Parámetros' junto con las coordenadas de los puntos.
Líneas
Los Puntos de la sección transversal están conectados por líneas, por lo que la geometría de la sección transversal se determina a través de su contorno. Las líneas también constituyen la base para Partes.
Los puntos de definición de las líneas, así como los tipos y longitudes de línea, se enumeran en una tabla. Al seleccionar una fila, esa línea se muestra en rojo en la gráfica de la sección transversal.
Partes
Se genera una o más partes a partir de las líneas de contorno de la sección transversal.
Para cada parte de una sección transversal, se proporcionan las líneas de definición, el material, el área de la sección transversal y la masa por unidad de longitud.
Puntos de Tensión
Los puntos de tensión se requieren para determinar las tensiones en la sección transversal. Todas las secciones de la biblioteca están equipadas con puntos de tensión en ubicaciones relevantes para el dimensionamiento de los perfiles.
La pestaña Puntos de Tensión consta de hasta cuatro subpestañas. Allí se pueden leer las coordenadas de los puntos de tensión, los momentos estáticos y las coordenadas de pandeo con los espesores asociados (en secciones de pared delgada) y las tensiones unitarias calculadas con la teoría de pared delgada TWA (en secciones de pared delgada) y con el método de elementos finitos FEM.
Puede verificar los flujos de las secciones transversales y los flujos de tensión en la gráfica de la sección transversal: Haga clic en la columna del valor o seleccione desde la lista debajo de la gráfica el tipo deseado.
Malla de FE
La última pestaña gestiona la configuración para la malla de FE, basándose en la cual se determinan los valores característicos de la sección transversal y las tensiones unitarias.
Los dos campos de entrada ofrecen la posibilidad de influir en la discretización. Con un factor menor que 1 se genera una malla más fina, con un factor mayor que 1 se genera una malla más gruesa. Por lo general, no se requieren ajustes aquí.