Programa independiente RF-/PLATE-BUCKLING o módulo adicional para RFEM/RSTAB

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Análisis de abolladura en placas reforzadas o sin refuerzo

RF-/PLATE-BUCKLING está disponible como un módulo adicional para RFEM/RSTAB o también como un programa independiente por separado. Se utiliza para realizar un análisis de abolladura para placas rectangulares de acuerdo con las siguientes normas:

  •  EN 1993-1-5:2006
  •  DIN 18800-3:1990-11

Es posible aplicar aplicar tanto rigidizadores horizontales como verticales a las placas (por ejemplo chapas, angulares, rigidizadores en T, rigidizadores trapezoidales, perfiles en U). Las cargas en los límites de la placa se pueden aplicar de varias maneras. También es posible importarlos desde RFEM/RSTAB. El cálculo de abolladura en RF-/PLATE-BUCKLING siempre se realiza en el panel entero ya que los rigidizadores existentes se pueden considerar en el modelo tridimensional de elementos finitos. Esto evita la comprobación de partes singulares (c/t) o secciones del panel de pandeo.

  1. 1.3 Cargas

    Funciones

    • Para el dimensionamiento según el Eurocódigo 3, están disponibles los siguientes Anejos Nacionales (AN):
      • Belgium NBN EN 1993-1-5/NA:2011-03 (Bélgica)
      • Cyprus CYS EN 1993-1-5/NA:2009-03 (Chipre)
      •  CSN EN 1993-1-5/NA:2008-07 (República Checa)
      •  SFS EN 1993-1-5/NA:2006 (Finlandia)
      •  DIN EN 1993-1-5/NA:2010-12 (Alemania)
      •  UNI EN 1993-1-5/NA:2011-02 (Italia)
      •  NEN EN 1993-1-5/NA:2011-04 (Países Bajos)
      •  NS EN 1993-1-5/NA:2009-06 (Noruega)
      Además de los AN listados anteriormente, es posible especificar AN definidos por el usuario con sus propios coeficientes .
    • Importación de todos los esfuerzos internos relevantes desde RFEM/RSTAB seleccionando los números de las barras y paneles de abolladura con la determinación de las tensiones determinantes en los límites
    • Resumen de tensiones en casos de carga con determinación del caso de carga determinante
    • Los materiales se pueden definir por separado para el rigidizador y la placa.
    • Importación de rigidizadores desde la completa biblioteca (chapas y perfiles con nervios de acero, angulares, rigidizadores en T, U y trapezoidales)
    • Determinación de anchuras eficaces de acuerdo con EN 1993-1-5 (tabla 4.1 ó 4.2) ó DIN 18800, parte 3, ec. (4)
    • Opción de considerar las tensiones críticas de abolladura local mediante fórmulas analíticas de los Anexos A.1, A.2, A.3 del EC 3 o por medio de un cálculo por elementos finitos
    • Cálculos (de tensiones, deformaciones, pandeo torsional) de los rigidizadores longitudinales y transversal
    • Opción de considerar los efectos de pandeo de acuerdo con DIN 18800, parte 3, ec. (13)
    • Representación fotorrealista (renderizado 3D) del panel de abolladura incluyendo los rigidizadores, las condiciones de tensiones y los modos de abolladura con animación
    • Documentación de todos los datos de entrada y salida para el informe preparado para su verificación.
  2. Introducción de un rigidizador de sección en T

    Entrada de datos

    Primero, es necesario definir los datos del material, dimensiones del panel y condiciones de contorno ( articulado, rígido, libre o articulado-elástico). Están disponibles opciones de transferencia para importar los datos correspondientes de RFEM/RSTAB. Luego, las tensiones de contorno pueden definirse o bien para cada caso de carga manualmente o importándolas desde RFEM/RSTAB.

    Los rigidizadores están modelados como elementos superficiales espacialmente eficaces unidos excéntricamente a la placa. Por tanto, no es necesario considerar las excentricidades de los rigidizadores mediante los anchos eficaces. El flector, el cortante, la deformación y la rigidez de St. Venant del rigidizador, así como también la rigidez de Bredt para rigidizadores cerrados, se determinan localmente al utilizar un modelo real 3D.

  3. Detalles

    Análisis

    Los cálculos se realizan en pasos iterativos calculando los valores propios de los valores de abolladura ideal para las condiciones de tensiones individuales, así como también el valor de abolladura para la eficacia simultánea de todos los componentes de tensiones. 

    El análisis de abolladura está basado en el método de las tensiones reducidas, comparando las tensiones actuantes con una condición de tensión límite reducida de la condición de fluencia de von Mises para cada panel de abolladura. La base de este cálculo es una razón de esbeltez global singular determinada en base al campo de tensiones entero. Por ello, se omite un análisis de las cargas singulares y la consecuente fusión por medio del criterio de interacción. 

    Para determinar el comportamiento de la abolladura, que es similar al comportamiento del pandeo en barras, el módulo adicional calcula los valores propios de los valores del campo de abolladura ideal del panel asumiendo libres los lados longitudinales. A continuación, el módulo determina la esbeltez y los coeficientes de reducción según EN 1993-1-5 capítulo 4 o Anexo B, ó DIN 18800, parte 3, tabla 1. Finalmente, el análisis se realiza conforme con EN 1993-1-5, capítulo 10, ó DIN 18800 parte 3, ec. (9), (10) ó (14). 

    El panel de abolladura se discretiza en elementos finitos cuadrangulares o, en caso necesario, triangulares. Cada nudo de un elemento tiene 6 grados de libertad. 

    El componente de flexión del elemento triangular se basa en el elemento LYNN-DHILLON (2nd Conf. Matrix Meth. JAPAN – USA, Tokyo) de acuerdo con la teoría de flexión descrita por Mindlin. La componente de membrana está basada, sin embargo, en el elemento BERGAN-FELIPPA. Los elementos cuadriláteros consisten en cuatro elementos triangulares, mientras se elimina el nudo interior.

  4. Representación gráfica de los resultados del modo de abolladura

    Resultados

    Los resultados se muestran con referencias a EN 1993-1-5 ó DIN 18800. Además, RF-/PLATE-BUCKLING representa los resultados de cálculo por separado por el efecto de una carga en borde singular y para el efecto simultáneo de todas las cargas de contorno. 

    En caso de varios casos de carga, se muestra el casos de carga determinante por separado. Gracias a esto, ya no es necesario una comparación exhaustiva de los datos calculados. 

    La tabla 2.5 muestra los coeficientes de carga de abolladura para todos los casos y para todos los modos de abolladura. 

    Todos los modos de abolladura y las cargas del panel de abolladura pueden visualizarse en la ventana gráfica para facilitar una vista previa rápida. Mediante el uso de la opción de animación es posible representar claramente los modos de abolladura de las placas rigidizadas. 

    Finalmente, es posible exportar todas las tablas a MS Excel o a un archivo CSV.

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