Algoritmos para el diseño y análisis de estructuras de membranas

Las estructuras de cables y membranas tensadas se consideran estructuras de construcción muy esbeltas y estéticas. Die teils sehr komplexen doppelt gekrümmten Formen können über geeignete Formfindungsalgorithmen gefunden werden. Ein möglicher Lösungsansatz ist hier zum Beispiel die Formensuche über das Gleichgewicht zwischen der Oberflächenspannung (vorgegebene Vorspannung und zusätzliche Last wie Eigengewicht, Druck etc.) und den gegebenen Randbedingungen.

El módulo adicional RF-FORM-FINDING determina las formas de equilibrio de los elementos de membrana y cable en RFEM. In diesem Berechnungsprozess sucht das Programm für die Membran- und Seilelemente eine geometrische Lage, in der die Oberflächenspannung/Vorspannung der Membranen und Seile im Gleichgewicht mit den natürlichen und geometrischen Randreaktionen steht. Dieser Prozess heißt Formfindung (nachfolgend FF genannt). Die FF-Berechnung wird in RFEM global in den "Basisangaben" eines Modells im Register "Optionen" aktiviert. Nach Aktivierung werden in RFEM ein Lastfall beziehungsweise ein Berechnungsprozess mit dem Namen RF-FORMFINDUNG angelegt und für die Seil- und Membraneingabe zusätzlich FF-Parameter zur Definition der Oberflächenspannung und Vorspannung freigeschaltet. Die Aktivierung der FF-Option bedeutet für das Programm, dass vor der reinen strukturellen Berechnung der Schnittgrößen, Verformung, Eigenwerte etc. immer zuerst der Formfindungsprozess gestartet und für die Folgeberechnung ein entsprechend vorgespanntes Modell vorgegeben wird.

En RFEM, hay una opción para acoplar superficies con los tipos de rigidez "Membrana" y "Membrana ortótropa" con los modelos de material "Isótropo elástico no lineal 2D/3D" e "Isótropo plástico 2D/3D" (módulo adicional Se requiere RF-MAT NL ).

Esta funcionalidad permite la simulación del comportamiento de deformación no lineal de, por ejemplo, láminas de ETFE.

El tipo de carga de agua estancada permite simular acciones de lluvia en superficies curvas múltiples, considerando los desplazamientos según el análisis de grandes deformaciones.

Este proceso numérico de lluvia examina la geometría de la superficie asignada y determina qué porciones de lluvia se drenan y qué porciones de lluvia se acumulan en charcos (bolsas de agua) en la superficie. El tamaño del charco da como resultado una carga vertical correspondiente para el análisis estático.

Por ejemplo, puede usar esta función en el análisis de geometrías de cubiertas de membrana planas aproximadas sometidas a cargas de lluvia.

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En comparación con el módulo adicional RF-FORM-FINDING (RFEM 5), el programa incluye:\} se han agregado las siguientes características nuevas para RFEM 6:

• Especificación de todas las condiciones de contorno de carga de la búsqueda de forma en un caso de carga
• Almacenamiento de los resultados de la búsqueda de forma como estado inicial para un análisis posterior del modelo
• Asignación automática del estado inicial de la búsqueda de forma mediante asistentes de combinación para todas las situaciones de carga de una situación de proyecto
• Condiciones de contorno adicionales de la geometría de la búsqueda de forma para barras (longitud sin tensar, flecha vertical máxima, flecha vertical en el punto bajo)
• Condiciones de contorno de la carga de búsqueda de forma adicionales para barras (fuerza máxima en la barra, fuerza mínima en la barra, componente de tracción horizontal, tracción en el extremo i, tracción en el extremo j, tracción mínima en el extremo i, tracción mínima en el extremo j)
• Tipos de material "Tela" y "Lámina" en la biblioteca de materiales
• Búsquedas de forma paralelas en un modelo
• Simulación de estados de búsqueda de forma de construcciones secuenciales en conexión con el complemento de Análisis de fases de construcción (CSA)