RFEM 6 permite considerar algunos fenómenos de interacción a través de la interconexión de los complementos, que a menudo solo se representan mediante suposiciones simplificadas. La base y referencia es un pequeño pabellón de acero de casi 6 m de altura de cumbrera y una superficie de 6 m x 12 m. Está cargado por peso propio, nieve y viento. Se asume que el soporte de los pies de los pilares es empotrado y la conexión entre correas y marco es articulada. Por lo tanto, ni la interacción con el suelo ni la influencia de la rigidez de las conexiones son consideradas. Bajo estas circunstancias, los pilares están al 97% de su capacidad. La deformación global del pórtico es de casi 270 mm.
Interacción Conexión-Estructura
Para determinar las rigideces de las conexiones, todas las uniones se modelan en su ejecución exacta, se activa la interacción conexión-estructura y se realiza el análisis de rigidez para el desplazamiento axial bajo carga normal y la rotación por un momento flector alrededor del eje fuerte o débil. Se supone que las rigideces iniciales son suficientes.
Aunque la conexión de las correas se clasifica como articulada, confirmando así la suposición simplificada del modelo de referencia, la rigidez rotacional considerada es de 0,2 MNm/rad y no es cero. De manera similar, la rigidez del pie de pilar alrededor del eje débil se clasifica como rígida a flexión, pero con 5,2 MNm/rad no es comparable con un empotramiento. En cambio, la rigidez rotacional alrededor del eje fuerte se clasifica como flexible tras el análisis. En el modelo estructural se generan las correspondientes rigideces de articulación.
El impacto en los valores de diseño es significativo. La utilización de los pilares disminuye a 82% mientras que la deformación máxima del pórtico se reduce a 66 mm.
Interacción Suelo-Estructura
En un paso adicional, se modela el suelo bajo el pabellón y se considera en el análisis estático utilizando el método del módulo de rigidez. Este calcula los coeficientes de apoyo elástico en función de la composición del suelo. Se ejemplifica con un perfil de suelo de arena y dos capas de grava. Estas varían en espesor en la zona de la cimentación, lo que resulta en diferentes rigideces elásticas de los pies de los pilares.
Dado que se espera que el apoyo modificado tenga un impacto en toda la estructura, se comparan los mismos indicadores: se obtiene una utilización global de los pilares del 81,4% y una deformación máxima del pórtico de 63 mm. Aquí la influencia no es tan significativa, aunque claramente depende del perfil específico del suelo. La utilización en los puntos de apoyo puede reducirse (según el pilar considerado) entre 1,3 y 3%.
Conclusión
En resumen, se puede concluir que considerar los fenómenos de interacción siempre beneficia la precisión del cálculo. Dependiendo de la calidad de las suposiciones realizadas, el aspecto económico también puede ser decisivo. Sin embargo, a menudo debe decidirse en el caso práctico concreto qué esfuerzo de modelación y cálculo es el más adecuado.