En este ejemplo de verificación, los valores de cálculo de la capacidad de los esfuerzos cortantes en vigas se calculan según EN 1998-1, 5.4.2.2 y 5.5.2.1, así como los valores de cálculo de la capacidad de los pilares en flexión según 5.2.3.3(2 ). El sistema consiste en una viga de hormigón armado de dos vanos con una longitud de vano de 5,50 m. La viga es parte de un sistema de pórtico. Los resultados obtenidos se comparan con los de [1].
El giro axial del perfil en I está restringido en ambos extremos por medio de los apoyos en horquilla (el alabeo no está restringido). La estructura está cargada por dos fuerzas transversales en su centro. El peso propio se omite en este ejemplo. Determinar las flechas máximas de la estructura uy,max y uz,max, el giro máximo φx,max, los momentos flectores máximos My,max y Mz,max y los momentos torsores máximos MT,max, MTpri,max, MTsec,max y Mω,max. El ejemplo de verificación se basa en el ejemplo presentado por Gensichen y Lumpe.
Una barra con las condiciones de contorno dadas está cargada por el momento torsor y el esfuerzo axil. Omitiendo su peso propio, determine la deformación torsional máxima de la viga, así como su momento torsor interno, definido como la suma de un momento torsor primario y un momento torsor causado por el esfuerzo axil. Proporcione una comparación de esos valores asumiendo o ignorando la influencia del esfuerzo axil. El ejemplo de verificación se basa en el ejemplo presentado por Gensichen y Lumpe.
Un voladizo de perfil en I está apoyado en el extremo izquierdo y está cargado con el par M. El objetivo de este ejemplo es comparar el apoyo fijo con el apoyo en horquilla e investigar el comportamiento de algunas cantidades representativas. También se realiza la comparación con la solución por medio de placas. El ejemplo de verificación se basa en el ejemplo presentado por Gensichen y Lumpe.
En el ejemplo de validación actual, investigamos el coeficiente de presión del viento (Cp) para las barras estructurales principales (Cp,ave) y las barras estructurales secundarias, como los sistemas de revestimiento o fachada (Cp,local) según NBC 2020 [ 1] y
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para un edificio de poca altura con una pendiente de 45 grados. La configuración recomendada para una cubierta plana tridimensional con aleros afilados se describirá en la siguiente parte.
Una estructura hecha de perfil en I está completamente fijada en el extremo izquierdo e incrustada en el apoyo deslizante en el extremo derecho. La estructura consta de dos segmentos. El peso propio se omite en este ejemplo. Determine la flecha máxima de la estructura uz,max, el momento flector My en el extremo fijo, el giro &svarphi ;2,y del segmento 2 y la fuerza de reacción RBz por medio del análisis geométricamente lineal y el análisis de segundo orden. El ejemplo de verificación se basa en el ejemplo presentado por Gensichen y Lumpe.
La viga articulada en ambos extremos se carga por medio de la fuerza transversal en el medio. Ignorando su peso propio y la rigidez a cortante, determine la flecha máxima, el esfuerzo axil y el momento en la mitad del vano asumiendo la teoría de segundo y tercer orden. El ejemplo de verificación se basa en el ejemplo presentado por Gensichen y Lumpe (ver la referencia).
La cercha plana que consta de cuatro barras inclinadas y una barra vertical se carga en el nudo superior por medio de la fuerza vertical Fz y la fuerza fuera del plano Fy. Suponiendo un análisis de grandes deformaciones y despreciando el peso propio, determine los esfuerzos axiles de las barras y el desplazamiento fuera del plano del nudo superior uy. El ejemplo de verificación se basa en el ejemplo presentado por Gensichen y Lumpe.
En el ejemplo de validación actual, investigamos el valor de la presión del viento tanto para el cálculo estructural general (Cp,10) como para el cálculo estructural local, como el revestimiento o los sistemas de fachada (Cp,1) según el ejemplo de cubierta plana de EN 1991-1-4 [1] y
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. La configuración recomendada para una cubierta plana tridimensional con aleros afilados se describirá en la siguiente parte.
En el ejemplo de validación actual, investigamos el coeficiente de presión del viento (Cp) de una cubierta plana y muros con ASCE7-22 [1]. En la sección 28.3 (Cargas de viento - sistema principal de resistencia a la fuerza del viento) y en la figura 28.3-1 (caso de carga 1), hay una tabla que muestra el valor de Cp para diferentes ángulos de cubierta.
En el ejemplo de validación actual, investigamos el valor de la presión del viento para los diseños estructurales generales (Cp, 10 ) y el diseño de revestimientos o fachadas (Cp, 1 ) de edificios de planta rectangular con EN 1991-1-4 [1] . Hay casos tridimensionales de los que explicaremos más en la siguiente parte.
El Instituto de Arquitectura de Japón (AIJ) ha presentado una serie de escenarios de referencia bien conocidos de la simulación de viento. El siguiente artículo trata del "Caso D - Edificio de gran altura entre manzanas". A continuación, se simula el escenario descrito en RWIND2 y se comparan los resultados con los resultados simulados y experimentales del AIJ.
Una losa de hormigón armado dentro de un edificio se debe diseñar como una línea de 1,0 m con barras. La losa es unidireccional y discurre por dos vanos. La losa está fijada a muros de mampostería con apoyos libres de giro. El apoyo del medio tiene un ancho de 240 mm y los dos apoyos de los bordes tienen un ancho de 120 mm. Los dos vanos están sometidos a una sobrecarga de uso de categoría C: zonas de reunión.
Una placa ortótropa cuadrada en capas está completamente fijada en su punto medio y sometida a presión. Compare las flechas de las esquinas de la placa para comprobar la corrección de la transformación.
Una placa delgada está fijada en un lado y cargada por medio del par distribuido en el otro lado. Primero, la placa se modela como una placa plana. Además, la placa se modela como un cuarto de la superficie del cilindro. El ancho del modelo plano es igual a la longitud de un cuarto de la circunferencia del modelo curvo. Por lo tanto, el modelo curvo tiene una constante de torsión casi igual al modelo plano.
Determinar la deformación máxima de un muro dividido en dos partes iguales. Las partes superior e inferior están hechas de un material elastoplástico y elástico, respectivamente, y ambos planos extremos están restringidos para moverse en la dirección vertical. Se omite el peso propio del muro; sus bordes están cargados con una presión horizontal ph y el plano medio con una presión vertical.
Determinar las dieciséis primeras frecuencias naturales de una doble cruz con una sección cuadrada. Cada uno de los ocho brazos se modela por medio de cuatro elementos de viga y tiene un apoyo de pasador al final (las deformaciones en x e y están restringidas). Las vibraciones se consideran sólo en el plano xy. El problema se define según The Standard NAFEMS Benchmarks.
Una cercha plana que consta de cuatro barras inclinadas y una barra vertical está cargada en el nudo superior por medio de una fuerza vertical y una fuerza fuera del plano. Assuming the large deformation analysis and neglecting the self-weight, determine the normal forces of the members and the out-of-plane displacement of the upper node.
La placa ancha con un agujero se carga en una dirección por medio del esfuerzo de tracción σ. El ancho de la placa es grande con respecto al radio del agujero y es muy delgado, considerando el estado de la tensión plana. Determine la tensión radial σr, la tensión tangencial σθ y la tensión cortante τrθ alrededor del agujero.
Una membrana se estira por medio de un pretensado isótropo entre dos radios de dos cilindros concéntricos que no se encuentran en un plano paralelo al eje vertical. Find the final minimum shape of the membrane - the helicoid - and determine the surface area of the resulting membrane. The add-on module RF-FORM-FINDING is used for this purpose. Elastic deformations are neglected both in RF-FORM-FINDING and in the analytical solution; self-weight is also neglected in this example.
Una membrana cilíndrica se estira por medio de un pretensado isótropo. Find the final minimal shape of the membrane - catenoid. Determine the maximum radial deflection of the membrane. The add-on module RF-FORM-FINDING is used for this purpose. Elastic deformations are neglected both in RF-FORM-FINDING and in the analytical solution; self-weight is also neglected in this example.
Un cable está cargado por medio de una carga uniforme. This causes the deformed shape in the form of the circular segment. Determine the equilibrium force of the cable to obtain the given sag of the cable. The add-on module RF-FORM-FINDING is used for this purpose. Elastic deformations are neglected both in RF-FORM-FINDING and in the analytical solution; self-weight is also neglected in this example.
Una membrana de globo esférico se llena con gas con presión atmosférica y volumen definido (estos valores se usan solo para la definición del modelo de elementos finitos). Determine the overpressure inside the balloon due to the given isotropic membrane prestress. The add-on module RF-FORM-FINDING is used for this purpose. Elastic deformations are neglected both in RF-FORM-FINDING and in the analytical solution; self-weight is also neglected in this example.
Una viga de un cuarto de círculo con una sección rectangular está cargada por medio de una fuerza fuera del plano. This force causes a bending moment, torsional moment, and transverse force. While neglecting self-weight, determine the total deflection of the curved beam.
Un muro de fábrica está expuesto a una carga distribuida en el medio de su sección superior. The Isotropic Masonry 2D material model is compared with the Isotropic Linear Elastic model, with surface stiffness property Without Tension in the nonlinear calculation.
Una viga articulada en ambos extremos está cargada con una fuerza concentrada en el medio. Neglecting its self-weight and shear stiffness, determine the beam's maximum deflection, normal force, and moment at the mid-span, assuming the second- and third-order analysis.
Una placa ortótropa cuadrada en capas está completamente fijada en su punto medio y sometida a presión. Compare the deflections of the plate corners to check the correctness of the transformation.