El modelo de material de Kelvin-Voigt consiste en el muelle lineal y el amortiguador viscoso conectados en paralelo. En este ejemplo de verificación, se prueba el comportamiento temporal de este modelo durante la carga y relajación en un intervalo de tiempo de 24 horas. La fuerza constante Fx se aplica durante 12 horas y el resto de 12 horas es el modelo de material libre de carga (relajación). Se evalúa la deformación después de 12 y 20 horas. Se utiliza el análisis en el dominio del tiempo con el método lineal implícito de Newmark.
El modelo de material de Maxwell consiste en el muelle lineal y el amortiguador viscoso conectados en serie. En este ejemplo de verificación se prueba el comportamiento temporal de este modelo. El modelo de material de Maxwell está cargado por una fuerza constante Fx. Esta fuerza causa una deformación inicial gracias al muelle, luego la deformación crece en el tiempo debido al amortiguador. La deformación se observa en el momento de la carga (20 s) y al final del análisis (120 s). Se utiliza el análisis en el dominio del tiempo con el método lineal implícito de Newmark.
La viga continua con cuatro vanos está cargada por fuerzas axiles y de flexión (que reemplazan las imperfecciones). Todos los apoyos son en forma de horquilla, el alabeo es libre. Determine los desplazamientos uy y uz, los momentosMy , M z, Mω y MTpri y el giro φx. El ejemplo de verificación se basa en el ejemplo presentado por Gensichen y Lumpe.
Este ejemplo compara las longitudes eficaces y el factor de carga crítica, que se pueden calcular en RFEM 6 utilizando el complemento Estabilidad de la estructura, con un cálculo manual. El sistema estructural es un pórtico rígido con dos pilares articulados adicionales. Este pilar está cargado por cargas puntuales verticales.
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 está cargado por un momento en su extremo libre. Usando el análisis geométricamente lineal y el análisis de grandes deformaciones, y despreciando el peso propio de la viga, determine las flechas máximas en el extremo libre. El ejemplo de verificación se basa en el ejemplo presentado por Gensichen y Lumpe.
Una viga está completamente fija (el alabeo está restringido) en el extremo izquierdo y apoyada en un apoyo en horquilla (alabeo libre) en el extremo derecho. La viga está sometida a un par, una fuerza longitudinal y una fuerza transversal. Determinar el comportamiento del momento torsor primario, momento torsor secundario y momento de alabeo. El ejemplo de verificación se basa en el ejemplo presentado por Gensichen y Lumpe (ver referencia).
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.
Una estructura formada por cerchas de perfil en I se apoya en ambos extremos por los apoyos deslizantes elásticos y se carga por los esfuerzos transversales. En este ejemplo se descuida el peso propio. Determine la flecha de la estructura, el momento flector, la fuerza normal en puntos de prueba dados y la flecha horizontal del apoyo del muelle.
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
Base de datos japonesa de túneles de viento
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.
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
Base de datos japonesa de túneles de viento
. 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.
El modelo se basa en el ejemplo 4 de Refer [1] : Losa apoyada en un punto.
Se va a diseñar la losa plana de un edificio de oficinas con muros ligeros sensibles a las fisuras. Se investigarán los paneles interiores, de borde y de esquina. Los pilares y la losa plana están unidos monolíticamente. Los pilares de borde y esquina se colocan a ras con el borde de la losa. Los ejes de las columnas forman una rejilla cuadrada. Es un sistema rígido (edificio rigidizado con muros de cortante).
El edificio de oficinas tiene 5 plantas con una altura de piso de 3.000 m. Las condiciones ambientales a asumir se definen como "espacios interiores cerrados". Hay acciones predominantemente estáticas.
El objetivo de este ejemplo es determinar los momentos de la losa y la armadura necesaria sobre los pilares a plena carga.
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 gira en torno al "Caso E - un complejo de edificios en una zona urbana real con una densa concentración de edificios de poca altura en la ciudad de Niigata". A continuación, se simula el escenario descrito en RWIND2 y se comparan los resultados con los resultados simulados y experimentales del AIJ.
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 eine Reihe an bekannten Benchmark-Szenarien für Windsimulation vorgestellt. Der Nachfolgende Beitrag dreht sich dabei um den "Caso A - Edificio de gran altura con una forma 2: 1: 1". Im Folgenden wird das beschriebene Szenario in RWIND2 nachgebildet und die Ergebnisse mit den simulierten und der experimentantellen Resultate des AIJ verglichen.
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.
En el ejemplo de validación actual, investigamos el coeficiente de fuerza del viento (Cf ) de formas de cubo con EN 1991-1-4 [1] . Hay casos tridimensionales de los que explicaremos más en la siguiente parte.
Las normas disponibles, como EN 1991-1-4 [1], ASCE/SEI 7-16 y NBC 2015 presentaron parámetros de carga de viento como el coeficiente de presión del viento (Cp) para formas básicas. El punto importante es cómo calcular los parámetros de la carga de viento de forma más rápida y precisa, en lugar de trabajar en fórmulas de las normas que requieren mucho tiempo y, a veces, son complicadas.
Determine las resistencias requeridas y los factores de longitud eficaz para las columnas de material ASTM A992 en el pórtico resistente a momento que se muestra en la figura 01 para la combinación de carga de gravedad máxima, utilizando LRFD y ASD.
Se selecciona una barra en forma de W de ASTM A992 para soportar una carga muerta de 30.000 kips y una carga viva de 90.000 kips en tracción. Se verifica la resistencia de la barra usando tanto el método LRFD como ASD.
Un pilar en forma de W de ASTM A992 14 × 132 es cargado con las fuerzas de compresión axiles dadas. El pilar está articulado en la parte superior e inferior en ambos ejes. Determine si el pilar es adecuado para soportar la carga mostrada en la figura 1 según LRFD y ASD.
Considere una viga W 18 x 50 según ASTM A992 para el vano y cargas vivas y muertas uniformes como se muestra en la figura 1. La barra está limitada a un canto nominal máximo de 18 pulgadas. La flecha de la carga viva está limitada a L/360. La viga está apoyada y arriostrada continuamente. Verifique la resistencia a flexión disponible de la viga seleccionada, según LRFD y ASD.
En la figura 01 se muestra una viga ASTM A992 W 24×62 con cortante en los extremos de 48.000 y 145.000 kips de las cargas muertas y vivas, respectivamente. Verifique la resistencia a cortante disponible de la viga seleccionada, basada en LRFD y ASD.
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.
Verifique que una viga de diferentes secciones hecha de la aleación 6061-T6 sea adecuada para la carga requerida, de acuerdo con el Manual de diseño de aluminio de 2020.
El objetivo de este ejemplo de verificación es analizar el flujo de fluidos alrededor de un planeador. La tarea consiste en determinar el coeficiente de arrastre y el coeficiente de sustentación con respecto al ángulo de incidencia. Estos coeficientes también se pueden dibujar en el gráfico de arrastre polar. El ángulo límite para el flujo de fluido laminar alrededor del perfil del ala también se puede determinar a partir del campo de velocidades. El modelo de CAD en 3D disponible (archivo STL) se utiliza en RWIND 2.