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15-02-2024

Reducción del número de combinaciones de cargas en RFEM 6

Este artículo le mostrará cómo utilizar el Asistente de Combinaciones en RFEM 6 para reducir el número de combinaciones de carga a analizar, reduciendo así el esfuerzo de cálculo y aumentando la eficiencia del cálculo.

El Asistente de Combinaciones está activado de forma predeterminada en el cuadro de diálogo “Casos de carga y combinaciones” (Imagen 1). También está activada la casilla “Estándares para el Asistente de Combinaciones y Clasificación”, lo que le permite seleccionar el grupo de estándares y el anexo nacional según los cuales se clasificarán y combinarán las cargas. El estándar definido en los Datos Base del modelo está preestablecido, pero puede elegir cualquier estándar y anexo de las listas.

Una vez activado, el Asistente de Combinaciones gestiona las especificaciones por las cuales se crean las combinaciones, teniendo en cuenta las situaciones de diseño. Puede definir varios asistentes de combinaciones y asignarlos a las situaciones de diseño (Imagen 2).

De esta manera, las combinaciones de acciones y cargas se generan automáticamente según las reglas de combinación del estándar. Sin embargo, es importante recordar que la combinación de acciones debería buscar encontrar la combinación de carga más desfavorable para el diseño en cada ubicación de la estructura.

Esto significa que el número de combinaciones posibles aumenta con cada caso de carga adicional, lo que también resulta en un mayor esfuerzo de cálculo. Por lo tanto, debe esforzarse por reducir la cantidad de combinaciones de carga y, por lo tanto, mejorar la eficiencia del análisis estructural.

En RFEM 6, es posible reducir automáticamente el número de combinaciones de carga a analizar. Esto se puede hacer activando la opción “Reducir número de combinaciones generadas” en el Asistente de Combinaciones (Imagen 3).

La activación de esta opción implica que los resultados de los casos de carga individuales se considerarán en términos del resultado "máximo" o "mínimo" del caso de carga específico. Basado en esta consideración, los casos de carga se clasificarán en un conjunto de casos de carga con resultados positivos (+), y un conjunto con resultados negativos (-).

Las combinaciones de carga se generarán a partir de estos conjuntos de casos de carga, y su número será significativamente menor que el obtenido sin activar la opción de reducción. Esto se explicará mejor en el ejemplo mostrado en la Imagen 4, para el cual el Asistente de Combinaciones está configurado como “Activo” y el estándar seleccionado para la clasificación y combinación de casos de carga es EN 1990 [1].

Las cargas definidas para este sistema estructural se muestran en la Imagen 5. Incluyen: carga muerta, carga viva en direcciones + y -, carga de nieve en direcciones + y -, y dos cargas de temperatura. Se organizan en casos de carga individuales y se clasifican en categorías de acciones para que puedan superponerse en cumplimiento con los estándares y teniendo en cuenta las situaciones de diseño por separado.

Primero, analizaremos el número de combinaciones de carga generadas para el estado límite último si la opción para reducción no está activada. En este caso, el programa lista 13 combinaciones de acciones de acuerdo con el estándar seleccionado (EN 1990), resultando en 105 combinaciones de carga (Imagen 6).

Si, por otro lado, la reducción de combinaciones de carga está activada como se muestra en la Imagen 3, el programa analiza los resultados de los casos de carga individuales y los clasifica en un conjunto de casos de carga con resultados positivos (+), y un conjunto de casos de carga con resultados negativos (-).

Por ejemplo, las cargas que se han definido para este modelo (Imagen 5) resultan en momentos de flexión My, cuyos valores se resumen en la Imagen 7. Como se muestra, LC1, LC2, LC4, LC6 y LC7 forman el conjunto de casos de carga con resultados positivos (+) (coloreados en rojo), mientras que LC3 y LC5 forman el conjunto de casos de carga con resultados negativos (-) (coloreados en azul).

Como se explicó anteriormente en el texto, las combinaciones de carga ahora se generan a partir de estos conjuntos de casos de carga. Dado que una categoría de acción permanente está definida como LC1, este caso de carga se considera adicionalmente para el conjunto de casos de carga con resultados negativos (-). Como muestra la Imagen 8, solo se generan 5 combinaciones de carga de esta manera, lo que es significativamente menos que las 105 combinaciones de carga generadas anteriormente (es decir, sin activar la opción para reducción).

Resumen

El Asistente de Combinaciones en RFEM 6 le apoya en la clasificación de casos de carga en cumplimiento con los estándares y en su superposición en combinaciones de acciones y cargas. Dado que el número de combinaciones posibles aumenta con cada caso de carga adicional, es posible reducir el número de combinaciones de carga y así disminuir el esfuerzo de cálculo. Para ese propósito, se debe activar la opción “Reducir número de combinaciones generadas” en el Asistente de Combinaciones.

Al activar esta opción, el programa analiza los resultados de los casos de carga individuales y los clasifica en un conjunto de casos de carga con resultados positivos (+) y un conjunto de casos de carga con resultados negativos (-). Finalmente, las combinaciones de carga se generan a partir de estos conjuntos de casos de carga y su número es significativamente menor que el obtenido sin activar la opción de reducción, resultando en un tiempo de cálculo más corto y una mayor eficiencia del cálculo.


Autor

La Sra. Kirova es responsable de la creación de artículos técnicos y proporciona soporte técnico a los clientes de Dlubal.

Enlaces
Referencias


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