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Autor
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Dalel Daleyev
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Universidad
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Universidad Técnica de Viena (TU Wien)
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Vigas I-joists en ingeniería de madera - Discusión de la práctica actual de diseño e implementación en software de análisis estructural
Las vigas Finnjoist e I-Joist son vigas mixtas optimizadas con un perfil en I de materiales de madera donde las alas están hechas de madera microlaminada (LVL) y el alma de virutas orientadas (OSB). Los elementos de la sección transversal están pegados entre sí. Los componentes estructurales se pueden usar como vigas o pilares. En esta tesis de grado se compara la práctica del diseño simplificado de la Aprobación Técnica Europea ETA 02/0026 sobre la base de los esfuerzos internos límite con la práctica de diseño más general según la norma austríaca ÖNORM B 1995-1-1: 2019 sobre la base de las tensiones límite y se verifica la consistencia de los resultados.
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Con el complemento Timber Design, es posible diseñar pilares de madera según el método ASD estándar de 2018 NDS. El cálculo preciso de la capacidad de compresión de barras de madera y los factores de ajuste son importantes para las consideraciones de la seguridad y el diseño. El siguiente artículo verificará la resistencia crítica al pandeo máxima calculada por el complemento Timber Design utilizando ecuaciones analíticas paso a paso según la norma NDS 2018, incluidos los factores de ajuste de compresión, el valor de cálculo de compresión ajustado y la relación de cálculo final.
Los tres tipos de pórticos resistentes a momento (Ordinario, Intermedio, Especial) están disponibles en el complemento Cálculo de estructuras de acero de RFEM 6. El resultado del cálculo sísmico según AISC 341-22 se clasifica en dos secciones: requisitos de barras y requisitos de conexión.
Para evaluar si también es necesario considerar el análisis de segundo orden en un cálculo dinámico, se proporciona el coeficiente de sensibilidad del desplome entre plantas θ en los apartados 2.2.2 y 4.4.2.2 de EN 1998-1. Se puede calcular y analizar utilizando RFEM 6 y RSTAB 9.
El coeficiente θ se calcula con la siguiente fórmula:$$\mathrm\theta\;=\;\frac{\displaystyle{\mathrm P}_\mathrm{tot}\;\cdot\;{\mathrm d}_\mathrm r}{{\mathrm V}_\mathrm{tot}\;\cdot\;\mathrm h}\;$$
El coeficiente θ se calcula con la siguiente fórmula:$$\mathrm\theta\;=\;\frac{\displaystyle{\mathrm P}_\mathrm{tot}\;\cdot\;{\mathrm d}_\mathrm r}{{\mathrm V}_\mathrm{tot}\;\cdot\;\mathrm h}\;$$
El complemento Cálculo de acero en RFEM 6 ahora ofrece la capacidad de realizar el cálculo sísmico según AISC 341-16 y AISC 341-22. Actualmente hay disponibles cinco tipos de sistemas resistentes a fuerzas sísmicas (SFRS).
Usando el tipo de espesor Panel de vigas, puede modelar elementos de paneles de madera en un espacio tridimensional. Simplemente especifique la geometría de la superficie, y los elementos del panel de madera se generarán utilizando una construcción interna de barra-superficie, incluyendo la simulación de la flexibilidad de la conexión.
El modelo de edificio se calcula en dos fases:
- Cálculo global en 3D del modelo general, en el que las losas se modelan como un plano rígido (diafragma) o como una placa de flexión
- Cálculo local en 2D de las plantas individuales
Después del cálculo, los resultados de los pilares y muros del cálculo en 3D y los resultados de las losas del cálculo en 2D se combinan en un solo modelo. Esto significa que no es necesario cambiar entre el modelo en 3D y los modelos en 2D individuales de las losas. El usuario sólo trabaja con un modelo, ahorra un tiempo valioso y evita posibles errores en el intercambio manual de datos entre el modelo en 3D y los modelos de pisos en 2D individuales.
Las superficies verticales en el modelo se pueden dividir en muros de cortante y vigas de apeo. El programa genera automáticamente barras de resultados internos a partir de estos objetos de muro, por lo que luego se pueden usar según la norma Cálculo de hormigón.
Tiene la opción de realizar el cálculo frente al fuego de superficies utilizando el método de la sección reducida. La reducción se aplica sobre el espesor de la superficie. Es posible realizar las comprobaciones de diseño para todos los materiales de madera permitidos para el cálculo.
Para la madera contralaminada, dependiendo del tipo de adhesivo, puede seleccionar si es posible que las partes individuales de la capa carbonizada se caigan y si puede esperar un aumento de la carbonización en ciertas áreas de la capa.
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En la biblioteca de estructuras de capas, están disponibles los siguientes fabricantes de madera contralaminada:
- Binderholz (EE. UU.)
- KLH (Estados Unidos, Canadá)
- Calle buck (Estados Unidos, Canadá)
- Nordic Structures (Estados Unidos, Canadá)
- Madera maciza de Mercer
- SmartLam
- Sterling Structural
- Superestructuras incluidas en la edición 32 de Lignatec "Crosslaminated Timber of Swiss Production"
Al importar una estructura de la biblioteca de estructuras de capas, todos los parámetros relevantes se adoptan automáticamente. La biblioteca se está actualizando constantemente.
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