En el estado límite de servicio, se analizan principalmente las deformaciones y se comparan con las deformaciones límite admisibles. Para cumplir con las deformaciones límite admisibles, es necesario dimensionar las secciones de las barras en consecuencia. Para ello, RFEM 6 y RSTAB 9 ofrecen una función automatizada para la optimización de secciones, la cual se explica en este artículo.
Ámbitos de aplicación
La optimización de secciones en el estado límite de servicio está disponible como función para los siguientes complementos:
- Cálculo de acero
- Cálculo de madera
- Cálculo de aluminio
Se admiten todas las normas de diseño disponibles en el programa.
Entrada en el programa
En la tabla, vaya a la pestaña Datos de entrada → Secciones del complemento de cálculo correspondiente. En la columna "Usar otra sección de barra para la optimización", seleccione la opción "Optimizar" para todas las secciones que desee optimizar.
Ahora puede iniciar el cálculo. Se determina automáticamente la sección más económica. Una vez finalizado el cálculo, puede revisar las secciones optimizadas y, si es necesario, transferirlas directamente al modelo.
Funcionamiento
La optimización de secciones en ELS se realiza de forma iterativa, como en el ELU. Con los esfuerzos internos y deformaciones existentes del análisis estático, se realizan las comprobaciones de cálculo. Si se superan las comprobaciones, se aumenta la sección. Si, en cambio, todas las comprobaciones están por debajo de los límites, se reduce la sección. Los esfuerzos internos y las deformaciones no se recalculan, por lo que este método es una solución aproximada, especialmente en sistemas no lineales, aunque suele ser suficiente para el predimensionamiento. En ELS, la particularidad es que las propiedades de la sección no se incluyen en las fórmulas de comprobación, ya que solo se comparan las deformaciones existentes con las admisibles. Para resolver este problema, se introduce un factor alfa en las fórmulas de comprobación, que representa la relación entre el momento de inercia de la sección optimizada y el momento de inercia de la sección original. La comprobación de cálculo se multiplica finalmente por este factor.
El factor alfa se calcula para el caso general (análisis de deformación en el eje resultante) de la siguiente manera.
Para el análisis de deformación en la dirección del eje local, la expresión se simplifica a:
Particularidades
La optimización de secciones en ELS está vinculada a dos condiciones. Si no se cumple una de estas condiciones, no se realiza la optimización para las barras o comprobaciones correspondientes. Las condiciones son las siguientes:
- Referencia de deformación "Extremos de segmento deformados" seleccionada
La referencia de deformación "Sistema sin deformar" no se acepta para una optimización de secciones. La razón es que, por ejemplo, en edificios de varias plantas, la deformación total de una barra está determinada principalmente por la inclinación global del edificio. El aumento de una sola sección tiene una influencia menor en esta deformación, por lo que una optimización en este caso conduciría a menudo a resultados sin sentido.
- Sin elevación de la sección
Las barras con una elevación definida se excluyen de la optimización de secciones.
