Cálculos de pandeo lateral con el nuevo complemento Alabeo por torsión (7 GDL) para RFEM 6/ RSTAB 9

Artículo técnico sobre el tema del análisis de estructuras usando de Dlubal Software

  • Base de conocimientos

Artículo técnico

Este artículo técnico presenta algunos conceptos básicos para usar el complemento Alabeo por torsión (7 GDL). Está completamente integrado en el programa principal y permite considerar el alabeo de las secciones al calcular los elementos de las barras. En combinación con los complementos Estabilidad de la estructura y Cálculo de estructuras de acero, es posible un cálculo del pandeo lateral con esfuerzos internos según el análisis de segundo orden teniendo en cuenta las imperfecciones.

Activación de los complementos

El complemento Alabeo por torsión (7 GDL) se activa en los Datos básicos del modelo. Para calcular también el factor de carga crítica para el pandeo lateral y aplicar la forma del modo como la forma inicial de la imperfección, es necesario activar también el complemento Estabilidad de la estructura. Para el cálculo de vigas de acero según EN 1993-1-1, se activa el complemento Cálculo de estructuras de acero.

Condiciones de contorno para el cálculo con alabeo por torsión

El complemento amplía el cálculo de los elementos de las barras con el 7º grado de libertad. Este no es un cálculo separado "separando" barras individuales, sino que se realiza un cálculo en todo el modelo. Por tanto, se tiene en cuenta directamente la rigidez de las barras adyacentes o las condiciones de apoyo definidas. Dado que el alabeo se considera como una fuerza interna local de la barra, no es necesario definir más condiciones de apoyo global para el alabeo.

Para considerar la rigidez de alabeo o una tensión de alabeo para una barra, se pueden usar los rigidizadores transversales de la barra. Por ejemplo, puede definir las dimensiones de la placa frontal y la conversión a un muelle de alabeo se realiza automáticamente.

De forma predeterminada, se supone que el alabeo no está obstruido en cada extremo de la barra y no se transfiere entre barras adyacentes. Para considerar el alabeo entre 2 barras como continuo, se puede crear un conjunto de barras.

Punto de aplicación de la carga

Cuando se calcula con 7 grados de libertad, se asumen cargas definidas en la barra en el centro de gravedad de la sección. Para modificar el punto de aplicación de la carga, puede asignar una excentricidad a las cargas en el cuadro de diálogo de edición. Del mismo modo, las conexiones con las barras o apoyos en nudos adyacentes se suponen en el centro de gravedad. Use las excentricidades de barras o barras rígidas como una herramienta de ayuda del modelado para definir conexiones excéntricas.

Software para análisis de estabilidad

Mediante la activación de la opción "Considerar el análisis de estabilidad" en un caso de carga, puede analizar la estructura bajo la carga del caso de carga de estabilidad. El análisis de los valores propios teniendo en cuenta el 7º grado de libertad también es capaz de reconocer los modos de fallo de pandeo por torsión y pandeo lateral además del pandeo por flexión, así como para calcular el factor de carga crítica. La deformada del modo y los factores de carga crítica se pueden mostrar en los resultados del análisis de estabilidad.

Aplicación de imperfecciones del modo propio escalado

Las imperfecciones requeridas para el cálculo de pandeo lateral se pueden generar aplicando una escala a la forma del modo. Para hacer esto, cree un caso de imperfección del tipo "Modo de pandeo" y seleccione la forma del modo correspondiente como la forma inicial. Al especificar la dirección de la imperfección y la magnitud según la norma, la curvatura se genera mediante una deformación previa de la malla de EF.

Ahora puede considerar la imperfección en una combinación de carga al determinar los esfuerzos internos. Ya que los valores de deformación grandes ocurren especialmente en el caso de cargas cercanas a la carga crítica en combinación con imperfecciones, se recomienda un cálculo según el análisis de grandes deformaciones para la determinación exacta de los esfuerzos internos.

Cálculo de estructuras de acero

El cálculo del acero tiene en cuenta los esfuerzos internos del cálculo con el alabeo por torsión al realizar el cálculo según EN 1993-1-1. Si estos componentes son mayores que los valores límite establecidos en la configuración última en una ubicación, se realiza un análisis de tensiones equivalente (teniendo en cuenta las propiedades de la sección eficaz, si es necesario). Ya que este ejemplo incluye un análisis de estabilidad, se debe usar el coeficiente parcial de seguridad γM1 para el cálculo. Realice esta configuración en la configuración del ELU. Puede desactivar otros cálculos de estabilidad.

Alternativamente, puede usar el complemento Análisis tensión-deformación para el análisis de la tensión equivalente simple. Actualmente, no es posible un cálculo plástico con esfuerzos internos del cálculo con el complemento Alabeo por torsión.

Autor

Dipl.-Ing. Oliver Metzkes

Dipl.-Ing. Oliver Metzkes

Palabras clave

Pandeo lateral Alabeo por torsión

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  • Actualizado 22. diciembre 2021

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Programa principal

El programa de análisis estructural RFEM 6 es la base de un sistema de software modular.
El programa principal RFEM 6 se usa para definir estructuras, materiales y cargas de sistemas estructurales planos y espaciales compuestos por placas, muros, láminas y barras.
El programa también puede diseñar estructuras combinadas, así como elementos sólidos y de contacto.

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El programa de análisis y diseño de estructuras de pórticos y entramados RSTAB 9 contiene una gama de funciones similar al software RFEM de elementos finitos, prestando especial atención a los pórticos y entramados.
Por lo tanto, es muy fácil de usar y durante muchos años ha sido la mejor opción para el análisis estructural de estructuras de vigas compuestas de acero, hormigón, madera, aluminio y otros materiales.

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