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Tanto la determinación de las vibraciones naturales como el análisis del espectro de respuesta se realizan siempre en un sistema lineal. Si hay comportamientos no lineales en el sistema, se linealizan y, por lo tanto, no se tienen en cuenta. Estos pueden ser barras traccionadas, apoyos no lineales o articulaciones no lineales, por ejemplo. Este artículo muestra cómo puede tratarlos en un análisis dinámico.
Para la verificación de la estabilidad de barras utilizando el método de barra equivalente, es necesario definir longitudes de pandeo efectivo o lateral para determinar una carga crítica por falla de estabilidad. En este artículo se presenta una función específica de RFEM 6, mediante la cual se puede asignar una excentricidad a los apoyos en nudos y así influir en la determinación del momento flector crítico considerado en el análisis de estabilidad.
Los resultados para los nudos de la malla de elementos finitos se determinan en RFEM 6 utilizando el método de los elementos finitos. Los valores en nudos se suavizan por interpolación para representar continuamente los esfuerzos internos. Este artículo presentará y comparará los diferentes tipos de suavizado que puede usar para este propósito.
Las liberaciones de nudos son objetos especiales en RFEM 6 que permiten el desacoplamiento estructural de objetos conectados a un nudo. La liberación está controlada por las condiciones del tipo de liberación, que también puede tener propiedades no lineales. Este artículo mostrará la definición de las liberaciones en nudos en un ejemplo práctico.
Una situación estándar en la construcción de barras de madera es la capacidad de conectar barras más pequeñas mediante el apoyo en una barra de viga más grande. Además, las condiciones del extremo de las barras pueden incluir una situación similar en la que la viga se apoya en un tipo de soporte. En cualquier escenario, la viga se debe diseñar para considerar la capacidad de carga perpendicular a la fibra según NDS 2018 Sec. 3.10.2 y CSA O86:19 cláusulas 6.5.6 y 7.5.9. En el software de diseño estructural general, normalmente no es posible llevar a cabo esta comprobación de diseño completa, ya que se desconoce el área de apoyo. Sin embargo, en la nueva generación de RFEM 6 y el complemento Cálculo de madera, la característica añadida de 'apoyos de cálculo' ahora permite a los usuarios cumplir con las comprobaciones de diseño de los apoyos perpendiculares a la fibra de NDS y CSA.
El escenario óptimo en el que se debe utilizar el diseño de cortante por punzonamiento según ACI 318-19 [1] o CSA A23.3: 19 [2] es cuando una losa está experimentando una alta concentración de fuerzas de carga o reacción en un solo nudo. En RFEM 6, el nudo en el que el cortante por punzonamiento supone un problema se denomina nudo de cortante por punzonamiento. Las causas de esta alta concentración de fuerzas pueden ser introducidas por una columna, una fuerza concentrada o un apoyo en un nudo. Los muros de conexión también pueden causar estas cargas concentradas en los extremos de los muros, esquinas y extremos de las cargas y apoyos en líneas.
Para realizar el análisis de deformaciones de la manera correcta, es importante "informar" al programa sobre las condiciones exactas del apoyo del elemento de interés. La definición de los apoyos de cálculo en RFEM 6 se mostrará por medio de un conjunto de barras de hormigón armado.
El cálculo de punzonamiento, según EN 1992-1-1, se debería realizar para losas con una carga o reacción concentrada. El nudo donde se realiza el cálculo de la resistencia al punzonamiento (es decir, donde hay un problema de punzonamiento) se llama nudo de punzonamiento. La carga concentrada en estos nudos se puede introducir mediante pilares, una fuerza concentrada o apoyos en nudos. El final de la introducción de la carga lineal en las losas también se considera como una carga puntual y, por lo tanto, también se debe controlar la resistencia a cortante en los extremos y esquinas de los muros, y en los extremos o esquinas de las cargas lineales y apoyos lineales.
Las comprobaciones de estabilidad para el cálculo de barras equivalente según EN 1993-1-1, AISC 360, CSA S16 y otras normas internacionales requieren la consideración de la longitud de cálculo (es decir, la longitud eficaz de las barras). En RFEM 6, es posible determinar la longitud eficaz manualmente asignando apoyos en nudos y factores de longitud eficaz o, por otro lado, importándola del análisis de estabilidad. Ambas opciones se mostrarán en este artículo determinando la longitud eficaz de un pilar del pórtico de la Imagen 1.
Las estructuras complejas se componen de elementos con varias propiedades. Sin embargo, ciertos elementos pueden tener las mismas propiedades en términos de apoyos, no linealidades, modificaciones en los extremos, articulaciones, etc., así como en el cálculo (por ejemplo, longitudes eficaces, apoyos de cálculo, armaduras, clases de servicio, reducciones de sección, etc. ). En RFEM 6, estos elementos se pueden agrupar en función de sus propiedades compartidas y, por lo tanto, se pueden considerar juntos tanto para el modelado como para el cálculo.
Este artículo describe cómo se modela una losa plana de un edificio residencial en RFEM 6 y se calcula según el Eurocódigo 2. La placa tiene un espesor de 24 cm y está soportada por pilares de 45/45/300 cm a una distancia de 6,75 m tanto en la dirección X como en Y (Figura 1). Los pilares se modelan como apoyos en nudos elásticos determinando la rigidez del muelle en función de las condiciones de contorno (imagen 2). El hormigón C35/45 y el acero de armadura B 500 S (A) se seleccionan como materiales para el cálculo.
Para crear un modelo de superficies con apoyos defectuosos cercanos a la realidad, en RFEM está disponible una opción llamada "Fallo si el contacto perpendicular a las superficies falla" para sólidos de contacto en la opción "Contacto paralelo a las superficies".
Para apoyos en línea, existe una opción para mostrar gráficamente la información adicional para todas las direcciones.
En RFEM y RSTAB, hay varias opciones para volver a numerar los elementos estructurales individuales, como nudos, líneas, barras, superficies o sólidos. Hay dos opciones disponibles para cambiar la numeración: por separado y automáticamente.
Un apoyo elástico se puede aplicar en una barra. Por lo tanto, la influencia del suelo se incluye generalmente en el modelado. Los apoyos elásticos en barras sólo se pueden definir para el tipo de barra "Viga".
Die Funktion "Knoten im Schnittpunkt der Linien generieren" erzeugt einen Knoten im Schnittpunkt von Linien, ohne diese zu teilen.
In RFEM und RSTAB stehen verschiedene Optionen zur Eingabe von Knotenlasten zur Verfügung. Durch diese implementierten Features wird es dem Anwender ermöglicht, die Knotenlasten bezogen auf verschieden Komponenten im Raum zu definieren.
Im Zusatzmodul RF-GLAS ist zur Erleichterung der Definition der Auflagerbedingungen das 3D-Rendering implementiert. Esta visualización gráfica interactiva facilita la entrada de datos y el control de los apoyos en línea y en nudos. Die schematische Darstellung kann bei Bedarf jedoch auch ausgewählt werden.
El módulo adicional RF-/LIMITS le permite comparar el estado límite último de barras, extremos de barras, nudos, apoyos en nudos y superficies (solo RFEM) por medio de una capacidad de carga última definida. Además, es posible comprobar los desplazamientos en los nudos así como las dimensiones de la sección. In diesem Beispiel sollen Stützenfüße eines Carports mit den vom Hersteller angegebenen, maximal zulässigen, Kräften verglichen werden.
El apoyo del panel de madera contralaminada merece una atención especial. Normalmente, un muro de madera contralaminada está asegurado contra la cortadura por medio de conectadores y contra las fuerzas de levantamiento por medio de anclas con tirantes.
Am Ende des Modellierens einer Struktur kommt es häufig vor, dass noch einige unbenutzte Knoten im Modell vorhanden sind.
Lager können mittels Drag & Drop kopiert und verschoben werden, auch wenn im Kontextmenü die Funktion "Verschieben/Kopieren" nicht angeboten wird. Das trifft auf alle Arten von Lagern zu: Knotenlager, Linienlager und Flächenlager. Diese können so auf einfache Art und Weise weiteren Knoten beziehungsweise Linien oder Flächen zugewiesen werden.
Möchte man überflüssige Knoten entfernen, anschließende Objekte jedoch erhalten, so hat man in RSTAB mit einem Rechtklick auf den betreffenden Knoten und der Option "Knoten löschen" und "Angeschlossene Stäbe verschmelzen" dazu die Möglichkeit. In RFEM können neben Stäben auch Linien miteinander verschmolzen werden.
In den Anzeigeeigenschaften kann unter Ergebnisse → Lagerreaktionen → Knotenmomente festgelegt werden, ob ein Lagermoment als Bogen oder als Vektor dargestellt werden soll.
Si se utilizan efectos no lineales en el modelo, como apoyos defectuosos, cimentaciones, no linealidades de las barras o sólidos de contacto, puede desactivarlos en los parámetros de cálculo global.
A menudo se necesitan las mismas estructuras en varios proyectos, como la correa con pilares y arriostramientos en este ejemplo. Las dimensiones se podrían cambiar directamente desplazando los nudos tanto en RFEM como en RSTAB.
In RFEM 5 und RSTAB 8 kann die resultierende Lagerkraft bezogen auf den Schwerpunkt des Modells ausgegeben werden. Esto puede ser útil, por ejemplo, para comprobar el modelo y los datos de las cargas.
Un apoyo elástico se puede aplicar en una barra. El apoyo se usa para incluir la influencia del subsuelo en el modelado. Los apoyos elásticos en barras sólo se pueden definir para el tipo de barra "Viga".
La resistencia al esfuerzo cortante VRd, c sin armadura por esfuerzo cortante calculada según 6.2.2, EN 1992-1-1 [1] o 10.3.3, DIN 1045-1 [2] se calcula en función del grado de armadura longitudinal. Si se utiliza la armadura longitudinal necesaria del cálculo a flexión para el cálculo de VRd, c, se subestima la resistencia al esfuerzo cortante sin armadura de cortante en las proximidades de los apoyos extremos articulados. En contraste con el esfuerzo cortante, la armadura de flexión requerida disminuye en la dirección del apoyo. Además, la armadura longitudinal realmente insertada generalmente se desvía significativamente de la armadura de flexión requerida en el área del apoyo extremo (por ejemplo, en el caso de una armadura de viga no escalonada).
- 000487
- Modelado | Estructura
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- Eurocode 3
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- GB 50017
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- AS 4100
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- SANS 10162-1
- ABNT NBR 800
- ADM
Las condiciones de apoyo de una viga sometida a flexión son esenciales para su resistencia al pandeo lateral. Si, por ejemplo, una viga de vano simple se mantiene lateralmente en el medio del vano, se puede evitar la flecha del ala comprimida y se puede aplicar un modo propio de dos ondas. El momento crítico de pandeo lateral aumenta significativamente con esta medida adicional. En los módulos adicionales para el cálculo de barras, se pueden definir diferentes tipos de apoyos laterales en una barra utilizando la ventana de entrada "Apoyos intermedios".