Módulo adicional RF-/FE-LTB para RFEM/RSTAB

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Análisis de pandeo lateral según la teoría de segundo orden (MEF)

El módulo adicional RF-/FE-LTB se utiliza para separar subestructuras planas de los modelos espaciales de RFEM/RSTAB con el fin de calcularlos de acuerdo con el análisis de segundo orden para pandeo por torsión considerando alabeo. El programa importa los datos geométricos, de los apoyos y de las cargas automáticamente. Después del cálculo, el módulo muestra las deformaciones, esfuerzos internos y de apoyo así como tensiones. Debido a la consideración de la torsión de alabeo por los cálculos del módulo, el programa muestra también los resultados para la distribución del bimomento y los diagramas para la tensión primaria y secundaria.

El programa dispone de las tablas, curvas de pandeo y propiedades de las chapas de acero perfiladas, por tanto no necesitará consultar la literatura técnica al respecto. Por ejemplo, en el módulo RF-/FE-LTB está implementada la aproximación metódica entera para la determinación de las coacciones al giro de acuerdo con DIN 18800.

  1. Funciones

    • Integración completa en RFEM/RSTAB con importación de todas las cargas relevantes
    • Cálculos de tensiones generales con torsión de alabeo de acuerdo al método elástico/plástico
    • Análisis de estabilidad para pandeo y pandeo lateral de barras continuas planas
    • Determinación del coeficiente de carga crítica, derivando de éste el Mcr o Ncr (el coeficiente se puede usar en RF-LTB para el cálculo el/pl)
    • Cálculo de pandeo lateral para cualquier tipo de sección (también para secciones de SHAPE-THIN)
    • Análisis de barras y conjuntos de barras con aplicación de torsión (p.ej. viga de puente grua)
    • Opción de determinar el factor para la capacidad última de carga (factor crítico de carga)
    • Muestra de los modos de torsión y modos propios de la sección renderizada
    • Herramientas potentes para la determinación de paneles a cortante y coacciones al giro, p.ej. desde chapas perfiladas, correas, arriostramientos
    • Determinación fácil de resortes discretizados como resortes de alabeo desde extremos de placas o muelles a torsión desde pilares
    • Selección gráfica de los puntos de aplicación de la carga en la sección (cordón superior, centroide, cordón inferior o cualquier otro punto)
    • Ordenación libre de los apoyos en nudos o lineales excéntricos en la sección
    • Determinación del valor de inclinación de la contraflecha por medio del análisis de autovalores
    • Articulaciones de pandeo torsional especiales para la definición de condiciones de alabeo o transiciones
  2. Biblioteca de secciones

    Entrada de datos

    Después de introducir el modelo en RFEM/RSTAB, es posible abrir el módulo adicional FE-LTB, donde es posible definir los conjuntos de barras y casos de carga o combinaciones de cargas para calcular en un caso de cálculo.

    Los conjuntos de barras pueden seleccionarse gráficamente también. Los materiales y secciones usados en RFEM/RSTAB se encuentran predefinidos en el módulo pero siempre se pueden modificar y completar en caso necesario. Para esto, están disponibles amplias bibliotecas.

  3. Cálculo de los muelles a traslación y torsión de los muelles a cortante

    Opciones de entrada de datos

    Los completos parámetros de detalle sencillos en las tablas de entrada de datos facilitan la representación del sistema estructural: 

    Apoyos en nudos
    • Se puede editar el tipo de apoyo para cada nudo individual.
    • Se puede definir un rigidizador de alabeo en cada nudo. El resorte de alabeo resultante se determina automáticamente por la entrada de los parámetros.
    Soporte elástico en barra
    • Para los soporte elásticos en barras, se puede introducir las constantes de resorte manualmente.
    • De forma alternativa, se pueden usar completas opciones ordenadas de forma clara para definir el muelle a torsión o a traslación en línea desde un campo de tensiones.
    Resorte en extremo de barra
    • RF-/FE-LTB calcula las constantes de resorte individual automáticamente. Se pueden utilizar los cuadros de diálogo y figuras detalladas para representar un muelle traslacional al conectar una componente, un muelle a torsión por medio de un pilar con unión, o una coacción a alabeo (tipos de selección: placa extrema, sección en U, angular, pilar de unión, porción en voladizo).
    Articulaciones en barras
    • En caso que las articulaciones en barras para los conjuntos de barras seleccionados no se hayan definido en RFEM/RSTAB, se pueden definir definir directamente en el módulo.
    Datos de entrada de cargas
    • Las cargas en nudos y en barras para los casos y combinaciones de cargas seleccionados para el cálculo se muestran en tablas separadas. Se pueden editar, borrar o completar individualmente .
    Imperfecciones
    • RF-/FE-LTB aplica las imperfecciones automáticamente mediante un escalado del menor vector propio.
  4. Detalles

    Cálculo

    De acuerdo con la norma DIN 18800, parte 2, los cálculos se realizan para pandeo por flexión y pandeo lateral de forma separada para simplificar el cálculo. De forma general, el cálculo para pandeo por flexión en el plano de trabajo se realiza mediante un cálculo de la estructura plana de acuerdo con el análisis de segundo orden, considerando las cargas de cálculo y las predeformaciones. 

    El cálculo de pandeo lateral se realiza en una barra individual que está separada de la estructura total considerando las condiciones de contorno y las cargas especificadas de acuerdo con el método elástico-elástico.

    RF-/FE-LTB busca el modo de fallo determinante por medio del coeficiente de carga crítica que describe el pandeo, el pandeo lateral o una combinación de todos los tipos de fallo, dependiendo de la estructura y todas las cargas aplicadas. Este factor se recalcula después para los operandos requeridos. 

    Los ajustes de detalle controlan si el coeficiente de carga crítica se calcula sólo debido a la pérdida de estabilidad (asumiendo que el material está definido por propiedades infinitamente elásticas) o si se considera la tensión límite. 

    En caso necesario, es posible modificar las longitudes de los elementos finitos. También es posible ajustar el coeficiente parcial de seguridad γM. En RF-/FE-LTB, los parámetros de iteración se encuentran predefinidos de manera apropiada para todos los modelos comunes pero se puede ajustar de manera personalizada.

  5. Resultados

    Resultados

    Después del cálculo, se muestra las deformaciones, esfuerzos internos, esfuerzos en los apoyos y tensiones. Ya que el programa considera la torsión de alabeo, los diagramas del bimomento de alabeo así como también los módulos primario y secundario de torsión están también disponibles. El análisis de estabilidad considera las imperfecciones durante el cálculo y determina los coeficientes de carga crítica que se pueden usar para determinar Mcr y N cr.

    Además de los valores resultantes en tablas, se muestra el correspondiente gráfico de la sección. Los resultados están resaltados con diferentes colores en el modelo de análisis de RFEM/RSTAB. Es posible modificar los colores y valores asignados.

    Los diagramas de resultados de un conjunto de barras permiten una evaluación específica. También es posible representar todos los valores intermedios. Finalmente, es posible exportar todas las tablas sin problemas a MS Excel o a un archivo CSV. Un cuadro de diálogo incluye todos los datos necesarios para la exportación.

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