Módulo adicional RF-/CONCRETE Columns para RFEM/RSTAB

Cálculo de hormigón armado según el método de la columna modelo (método basado en la columna nominal)

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El módulo adicional RF-/CONCRETE Columns es una herramienta potente de software disponible para los programas RFEM y RSTAB. RF-/CONCRETE Columns realiza el cálculo del estado límite último para elementos comprimidos circulares o rectangulares según el método de la columna modelo (método basado en la curvatura nominal). La ampliación de módulo correspondiente permite el cálculo según las siguientes normas:

El cálculo para protección frente al fuego se realiza según:

Las normativas especifican que, al determinar los esfuerzos internos para componentes estructurales sujetos a compresión, se deben considerar las deformaciones (análisis de segundo orden), si los esfuerzos internos determinados de forma elástica o lineal son incrementados en más de un 10 % debido a la deformación. Para evitar un cálculo no lineal que sea difícil de comprobar, es posible determinar los esfuerzos internos afectados por la deformación de una manera simplificada usando una "columna modelo". Según las características técnicas definidas por el usuario, el programa transferirá las barras seleccionadas en columnas modelo.

  1. Características

    • Integración completa en RFEM/RSTAB con importación de geometría y datos de casos de carga
    • Selección automática de barras para el cálculo según un criterio específico (por ejemplo sólo barras verticales)
    • La extensión del módulo EC2 para RFEM/RSTAB habilita el cálculo de hormigón armado según el método basado en la curvatura nominal conforme a EN 1992-1-1:2004 (Eurocódigo 2) y los siguientes Anejos Nacionales:
      • Deutschland DIN EN 1992-1-1/NA/A1: 2015-12 (Alemania)
      •  ÖNORM B 1992-1-1: 2018-01 (Austria)
      •  NBN EN 1992-1-1 ANB: 2010 para el cálculo a temperatura normal, y EN 1992-1-2 ANB: 2010 para el cálculo de resistencia al fuego (Bélgica)
      •  BDS EN 1992-1-1: 2005/NA: 2011 (Bulgaria)
      •  EN 1992-1-1 DK NA: 2013 (Dinamarca)
      •  NF EN 1992-1-1/NA: 2016-03 (Francia)
      •  SFS EN 1992-1-1/NA: 2007-10 (Finlandia)
      •  UNI EN 1992-1-1/NA: 2007-07 (Italia)
      • Lettland LVS EN 1992-1-1: 2005/NA: 2014 (Letonia)
      •  LST EN 1992-1-1: 2005/NA: 2011 (Lituania)
      •  MS EN 1992-1-1: 2010 (Malasia)
      •  NEN-EN 1992-1-1 + C2: 2011/NB: 2016 (Países Bajos)
      •  NS EN 1992-1 -1: 2004-NA: 2008 (Noruega)
      •  PN EN 1992-1-1/NA: 2010 (Polonia)
      •  NP EN 1992-1-1/NA: 2010-02 (Portugal)
      •  SR EN 1992-1-1: 2004/NA: 2008 (Rumanía)
      •  SS EN 1992-1-1/NA: 2008 (Suecia)
      •  SS EN 1992-1-1/NA: 2008-06 (Singapur)
      •  STN EN 1992-1-1/NA: 2008-06 (Eslovaquia)
      •  SIST EN 1992-1-1: 2005/A101: 2006 (Eslovenia)
      •  UNE EN 1992-1-1/NA: 2013 (España)
      •  CSN EN 1992-1-1/NA: 2016-05 (República Checa)
      •  BS EN 1992-1-1: 2004/NA: 2005 (Reino Unido)
      • Weißrussland CPM EN 1992-1-1: 2009 (Bielorrusia)
      •  CYS EN 1992-1-1: 2004/NA: 2009 (Chipre)
      Además de los Anejos Nacionales (AN) indicados, es posible definir también AN específicos, aplicando valores límite y parámetros definidos por el usuario.
    • Consideración opcional de fluencia
    • Determinación basada en el diagrama de longitudes de pandeo y esbeltez a partir de las relaciones de coacción de los pilares
    • Determinación automática de la excentricidad normal y no intencionada desde la excentricidad adicional disponible según el análisis de segundo orden
    • Cálculo de estructuras monolíticas y elementos prefabricados
    • Análisis según la norma del cálculo de hormigón armado
    • Determinación de esfuerzos internos según el análisis lineal estático y el análisis de segundo orden
    • Análisis de las ubicaciones determinantes de cálculo a lo largo del pilar debido a la carga existente
    • Salida de la armadura necesaria longitudinal y de enlace
    • Cálculo de protección contra incendios según el método simplificado (método de zona) según EN 1992-1-2 permitiendo el cálculo de resistencia al fuego de los voladizos.
    • Cálculo de protección contra incendios con un cálculo de la armadura longitudinal opcional según DIN 4102-22: 2004 o DIN 4102-4: 2004, tabla 31
    • Armadura longitudinal y de enlace propuesta con visualización gráfica en un renderizado 3D
    • Resumen de las razones de tensiones incluyendo todos los detalles del cálculo
    • Representación gráfica de los detalles de cálculo relevantes en la ventana de trabajo de RFEM/RSTAB
  2. Entrada de datos

    Los miembros a diseñar se importan directamente de RFEM/RSTAB. Se asignan casos de carga, combinaciones de carga y combinaciones de resultados, que dan como resultado las fuerzas internas linealmente determinadas elásticamente sobre los elementos seleccionados. Al considerar el arrastre, también se debe definir la carga que produce el arrastre. Los materiales RFEM/RSTAB están preestablecidos pero se pueden ajustar en columnas RF-/CONCRETE. La biblioteca cubre las propiedades del material del estándar relevante.

    Puede definir fácilmente las propiedades de construcción de las columnas, así como otros detalles para la determinación de la armadura longitudinal y cortante requerida. El factor de longitud efectivo ß debe definirse manualmente, determinado automáticamente por el módulo o importado desde el módulo adicional RF-STABILITY/RSBUCK .

    El diseño de resistencia al fuego según EN 1992-1-2 requiere varias especificaciones, por ejemplo determinación de los lados de la sección donde se produce el quemado.

  3. Proceso de cálculo

    Cálculo

    Para el cálculo respecto a la seguridad del fallo por flexión, el módulo analiza las posiciones decisivas en el pilar para el esfuerzo axil y momentos. Además, para la resistencia a esfuerzo cortante, el programa considera de forma adicional las posiciones con los valores extremos de los esfuerzos cortantes. Durante el cálculo, el módulo decide si el cálculo estándar es suficiente o si el pilar con sus momentos debe ser calculado de acuerdo con el análisis de segundo orden. Los momentos se determinan según las especificaciones previamente introducidas. El cálculo se divide en cuatro partes:
    • Pasos de cálculo de cargas independientes
    • Determinación iterativa de la carga determinante considerando una armadura variable necesaria
    • Determinación de la armadura de cálculo para los esfuerzos internos determinantes
    • Determinación de la seguridad para todas las solicitaciones de cálculo considerando la armadura de cálculo
    De esta manera, RF-/CONCRETE Columns proporciona una solución completa de una propuesta de armadura optimizada y las acciones de la carga resultante.
  4. Resultados de RF-CONCRETE

    Resultados

    Después del cálculo, los resultados se muestran en tablas ordenadas de manera clara. Cada valor intermedio está listado, haciendo los cálculos transparentes. 

    El módulo crea una propuesta de armadura para la armadura longitudinal y de cortante considerando todas las características técnicas constructivas. La armadura se representa por una figura en 3D incluyendo su acotación. Es posible ajustar la propuesta de armadura según sus necesidades individuales. Un gráfico tridimensional muestra la distribución exacta de la deformación y tensiones a lo largo de la sección. 

    Si alguno de los cálculos de protección frente al fuego no se cumple, RF-/CONCRETE Columns incrementa la armadura necesaria hasta que todos los cambios se cumplan satisfactoriamente o no se encuentre ninguna disposición de armadura. Los pilares junto con su armadura se pueden visualizar en el renderizado 3D así como en la ventana de trabajo de RFEM. Además de la entrada de datos y los datos de resultados incluyendo los detalles de cálculo dispuestos en tablas, se puede integrar todos los gráficos en el informe. De esta manera, se garantiza obtener una documentación de manera completa y clara.

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