Pregunta:
Mi modelo en RFEM 6/RSTAB 9 es inestable. ¿Cuál podría ser el motivo?
Respuesta:
Puede haber varias razones para que se interrumpa el cálculo debido aun sistema estructural inestable. Por un lado, puede indicar una inestabilidad "real" debido a la sobrecarga del sistema estructural, pero por otro lado, las inexactitudes del modelado también pueden ser responsables de este mensaje de error. Aquí hemos reunido los posibles procedimientos para que encuentre la causa de la inestabilidad.
1. Control del modelado
Primero, compruebe que el sistema de modelado esté bien. Recomendamos utilizar los controles del modelo que proporciona RFEM 6 o RSTAB 9 (Herramientas → Control del modelo). Con estas opciones, puede, por ejemplo, encontrar nudos idénticos y barras superpuestas y eliminarlos si es necesario.
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Además, puede usar la estructura bajo el peso propio puro en un caso de carga según el análisis estático lineal, por ejemplo. Si los resultados se muestran posteriormente, la estructura respecto al modelado es estable. Si este no es el caso, encontrará una lista de las causas más comunes a continuación:
• Definición incorrecta de apoyos/falta de apoyos
Esto puede conllevar a inestabilidades ya que la estructura no se encuentra apoyada en todas las direcciones. Por lo tanto, asegúrese de que las condiciones del apoyo estén en equilibrio tanto con el sistema como con las condiciones de contorno externas. Los sistemas estáticamente indeterminados también pueden conducir a interrupciones del cálculo debido a la falta de condiciones de contorno.
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• Torsión de barras respecto a sus propios ejes
Si las barras giran sobre su propio eje, lo que es que una barra no está apoyada sobre su propio eje, puede conllevar a inestabilidades. A menudo esto se debe a la configuración de las articulaciones de la barra. Así, puede que las articulaciones de torsión se hayan introducido en ambos nudos del inicio y del final.
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• Conexión faltante de miembros
¿Encuentras barras flotantes? Especialmente con modelos más grandes y complejos, es fácil encontrar que algunas barras no están conectadas entre sí y por lo tanto "flotan en el aire". Además, si se olvida de las barras que se deben cruzar entre sí, esto también puede provocar inestabilidades. Esto se puede remediar con el control del modelo "Cruce, barras no conectadas", que busca barras que se cruzan pero que no tienen un nudo común en el punto de intersección.
• Sin nudo común
Mire de cerca. Aquí, los nudos están aparentemente en el mismo lugar, pero si se examinan más de cerca, se diferencian ligeramente entre sí. Las causas comunes son las importaciones de CAD, pero puede limpiarlas fácilmente usando el Control de modelos.
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• Formación de la cadena de bisagras
Preste atención a las bisagras de los extremos de las barras: Demasiados de ellos en un nudo pueden causar una cadena de eslabones que lleva a que se anule el cálculo. Para cada nudo, sólo puede definir n-1 articulaciones con el mismo grado de libertad respecto al sistema global de coordenadas, donde "n" es el número de barras conectadas. Lo mismo se aplica a las liberaciones de línea.
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2. Comprobación de la rigidez
Si falta la rigidez, también puede llevar a que se interrumpa el cálculo debido a las inestabilidades. Por lo tanto, siempre debe comprobar si la estructura es lo suficientemente rígida en todas las direcciones.
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3. Problemas numéricos
En este punto, te mostraremos el siguiente ejemplo. Es una estructura o pórtico articulado que está rigidizado por las barras de tracción. Debido a las contracciones de los pilares debido a las cargas verticales, las barras de tracción reciben esfuerzos de compresión pequeños en el primer paso del cálculo. Se eliminan de la estructura (ya que sólo se pueden absorber las tracciones). En un segundo paso de cálculo, el modelo sin esas barras de tracción es inestable. Para resolver este problema, tiene varias opciones. Puede aplicar un pretensado (carga en barra) en las barras de tracción para "eliminar" los esfuerzos de compresión pequeños, asignar una rigidez pequeña a las barras o eliminar las barras una a una en el cálculo.
La configuración del cálculo está automatizada en RSTAB 9; en RFEM 6, puede activarlo como una opción.
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4. Detectar las causas de la inestabilidad
• Comprobación automática del modelo con visualización gráfica de resultados
Para obtener una representación gráfica de la causa de una inestabilidad, el complemento de estabilidad estructural para RFEM 6/RSTAB 9 https://www.dlubal.com/es/productos/complementos-para-rfem-6-y-rstab-9/analisis-adicionales/estabilidad-de-la-estructura puede ayudar. Seleccione "Calcular sin carga para comprobación de inestabilidad por forma de modo ..." para calcular la estructura inestable. Se lleva a cabo un análisis de valores propios sobre la base de los datos estructurales, que representa gráficamente la inestabilidad del componente en cuestión.
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• Problema de carga crítica
Si los casos o combinaciones de carga se pueden calcular según el análisis estático lineal Orden ser ...
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