Este artículo presenta los conceptos básicos en dinámica de estructuras y su papel en el cálculo sísmico de estructuras. Se proporciona un gran énfasis a la explicación de los aspectos técnicos de una manera comprensible, de modo que los lectores sin conocimientos técnicos profundos puedan obtener una idea del tema.
Los tres tipos de pórticos resistentes a momento (Ordinario, Intermedio, Especial) están disponibles en el complemento Cálculo de estructuras de acero de RFEM 6. El resultado del cálculo sísmico según AISC 341-22 se clasifica en dos secciones: requisitos de barras y requisitos de conexión.
Cuando las presiones superficiales inducidas por el viento en un edificio están disponibles, se pueden aplicar en un modelo estructural en RFEM 6, procesar con RWIND 2 y usar como cargas de viento para el análisis estático en RFEM 6.
Para evaluar si también es necesario considerar el análisis de segundo orden en un cálculo dinámico, se proporciona el coeficiente de sensibilidad del desplome entre plantas θ en los apartados 2.2.2 y 4.4.2.2 de EN 1998-1. Se puede calcular y analizar utilizando RFEM 6 y RSTAB 9.
El complemento Cálculo de acero en RFEM 6 ahora ofrece la capacidad de realizar el cálculo sísmico según AISC 341-16 y AISC 341-22. Actualmente hay disponibles cinco tipos de sistemas resistentes a fuerzas sísmicas (SFRS).
Los tres tipos de pórticos resistentes a momento (Ordinario, Intermedio, Especial) están disponibles en el complemento Cálculo de estructuras de acero de RFEM 6. El resultado del cálculo sísmico según AISC 341-16 se clasifica en dos secciones: requisitos de barras y requisitos de conexión.
El cálculo de estructuras resistentes a flexión según AISC 341-16 ahora es posible en el complemento Cálculo de estructuras de acero de RFEM 6. El resultado del cálculo sísmico se clasifica en dos secciones: requisitos de barras y requisitos de conexión. Este artículo trata sobre la resistencia necesaria de la conexión. Se presenta un ejemplo de comparación de los resultados entre RFEM y el Manual de diseño sísmico de AISC [2].
El cálculo de un pórtico ordinario arriostrado concéntricamente (OCBF) y un pórtico especial arriostrado concéntricamente (SCBF) se puede llevar a cabo en el complemento Cálculo de acero de RFEM 6. El resultado del cálculo sísmico según AISC 341-16 y 341-22 se clasifica en dos secciones: Requisitos de barras y requisitos de conexiones.
La creación de un ejemplo de validación para la dinámica de fluidos computacional (CFD) es un paso crítico para garantizar la precisión y fiabilidad de los resultados de la simulación. Este proceso implica la comparación de los resultados de las simulaciones de CFD con datos experimentales o analíticos de escenarios del mundo real. El objetivo es establecer que el modelo de CFD pueda replicar fielmente los fenómenos físicos que se pretende simular. Esta guía describe los pasos esenciales en el desarrollo de un ejemplo de validación para la simulación de CFD, desde la selección de un escenario físico adecuado hasta el análisis y comparación de los resultados. Al seguir meticulosamente estos pasos, los ingenieros e investigadores pueden mejorar la credibilidad de sus modelos de CFD, allanando el camino para su aplicación eficaz en diversos campos como la aerodinámica, la industria aeroespacial y los estudios medioambientales.
La dirección del viento juega un papel crucial en la configuración de los resultados de las simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) y el diseño estructural de edificios e infraestructuras. Es un factor determinante para evaluar cómo interactúan las fuerzas del viento con las estructuras, influyendo en la distribución de las presiones del viento y, en consecuencia, en las respuestas estructurales. Comprender el impacto de la dirección del viento es esencial para desarrollar diseños que puedan soportar fuerzas de viento variables, garantizando la seguridad y durabilidad de las estructuras. La dirección del viento simplificada ayuda a ajustar las simulaciones de CFD y guiar los principios de diseño estructural para un rendimiento y una resistencia óptimos contra los efectos inducidos por el viento.
Cuando se trata de cargas de viento en estructuras de tipo edificio según ASCE 7, se pueden encontrar numerosos recursos para complementar las normas de diseño y ayudar a los ingenieros con esta aplicación de carga lateral. De todas formas, a los ingenieros/as les puede resultar más difícil encontrar recursos parecidos para las cargas de viento o para el tipo de estructuras que no son de construcción. Este artículo examinará los pasos para calcular y aplicar cargas de viento según ASCE 7-22 en un tanque circular de hormigón armado con una cubierta de cúpula.
El cumplimiento de los códigos de construcción, como el Eurocódigo, es esencial para garantizar la seguridad, la integridad estructural y la sostenibilidad de los edificios y estructuras. La dinámica de fluidos computacional (CFD) juega un papel vital en este proceso al simular el comportamiento de los fluidos, optimizar los diseños y ayudar a los arquitectos e ingenieros a cumplir con los requisitos del Eurocódigo relacionados con el análisis de carga de viento, ventilación natural, seguridad contra incendios y eficiencia energética. Al integrar CFD en el proceso de diseño, los profesionales pueden crear edificios más seguros, eficientes y conformes que cumplen con los más altos estándares de construcción y diseño en Europa.
Los acontecimientos de los últimos años nos recuerdan la importancia de la construcción a prueba de terremotos en las regiones en peligro. Como ingeniero, debe sopesar constantemente entre la eficiencia económica (posibilidades financieras) y la seguridad estructural al calcular estructuras. Si un derrumbamiento es inevitable, los ingenieros deben evaluar cómo afectará a la estructura. El propósito de este artículo es brindarle una opción sobre cómo realizar esta evaluación.
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El factor de relevancia modal es el resultado del análisis de estabilidad lineal y describe cualitativamente el grado de participación de los miembros individuales en un modo propio específico.
Cuando se coloca una losa de hormigón sobre el ala superior, su efecto es como un apoyo lateral (construcción mixta), y se evita un problema de estabilidad de pandeo torsional. Si hay una distribución negativa del momento flector, el ala inferior está sometida a compresión y el ala superior está sometida a tracción. Si el apoyo lateral dado por la rigidez del alma es insuficiente, el ángulo entre el ala inferior y la línea de intersección del alma es variable en este caso, de modo que existe la posibilidad de pandeo por distorsión para el ala inferior.
El tamaño del área de cálculo (el tamaño del túnel de viento) es un aspecto importante en una simulación de viento, el cual tiene un impacto significativo en la precisión y el coste de las simulaciones con CFD.
Este artículo le mostrará el complemento Modelo de edificio, el cual se ha mejorado con una ventaja importante: el cálculo del centro de la masa y el centro de rigidez.
RWIND 2 es un programa para la generación de cargas de viento basado en CFD (Dinámica de Fluidos Computacional). La simulación numérica del flujo de viento se genera alrededor de cualquier edificio, incluidos los tipos de geometría irregular o única, para determinar las cargas de viento en las superficies y barras. RWIND 2 se puede integrar con RFEM/RSTAB para el análisis y dimensionamiento de estructuras o como una aplicación independiente.
El complemento "Análisis modal" en RFEM 6 le permite realizar análisis modales de sistemas estructurales, determinando así los valores de vibración natural tales como frecuencias naturales, deformadas de los modos, masas modales y factores de masa modales eficaz. Estos resultados se pueden usar para el cálculo de vibraciones, así como para análisis dinámicos adicionales (por ejemplo, carga por un espectro de respuesta).
Este artículo analiza las opciones disponibles para determinar la resistencia nominal a flexión, Mnlb para el estado límite de pandeo local al calcular según el Manual de diseño de aluminio 2020.
Este artículo le mostrará un ejemplo práctico de cómo determinar los factores de carga crítica y las deformadas de los modos correspondientes en RFEM 6.
Dado que la determinación realista de las condiciones del suelo influye significativamente en la calidad del análisis estructural de los edificios, el complemento Análisis geotécnico se ofrece en RFEM 6 para determinar el cuerpo del suelo a analizar.
La forma de proporcionar los datos obtenidos de las pruebas de campo en el complemento y utilizar las propiedades de las muestras de suelo para determinar los macizos de suelo de interés se discutió en el artículo de la base de conocimientos "Creación del cuerpo de suelo a partir de muestras de suelo en RFEM 6". Este artículo, por otro lado, discutirá el procedimiento para calcular los asentamientos y las presiones del suelo para un edificio de hormigón armado.
El análisis modal es el punto de partida para el análisis dinámico de sistemas estructurales. Se puede usar para determinar valores de vibración natural como frecuencias naturales, deformadas de modos, masas modales y coeficientes de masa modales eficaces. Este resultado se puede usar para el diseño de vibraciones y se puede usar para análisis dinámicos adicionales (por ejemplo, carga por un espectro de respuesta).
Es posible modelar y analizar estructuras de mampostería en RFEM 6 con el complemento Cálculo de fábrica que emplea el método de elementos finitos para el cálculo. Se pueden modelar estructuras complejas de mampostería, y se pueden realizar análisis estáticos y dinámicos, dado que se implementa un modelo de material no lineal en el programa para mostrar el comportamiento de carga de la mampostería y los diferentes mecanismos de fallo. Es posible introducir y modelar estructuras de mampostería directamente en RFEM 6 y combinar el modelo de material de mampostería con todos los complementos habituales de RFEM. En otras palabras, es posible diseñar modelos de edificios completos relacionados con la mampostería.
La calidad del análisis estructural de los edificios mejora significativamente cuando las condiciones del suelo se consideran de la manera más realista posible. En RFEM 6, puede determinar de forma realista el cuerpo del suelo que se va a analizar con la ayuda del complemento Análisis geotécnico. Este complemento se puede activar en los Datos base del modelo como se muestra en la Imagen 01.
El complemento Análisis de fases de construcción (CSA) permite el diseño de estructuras de barras, superficies y sólidos en RFEM 6 considerando las fases de construcción específicas asociadas con el proceso de construcción. Esto es importante ya que los edificios no se construyen de una vez, sino combinando gradualmente las partes estructurales individuales. Los pasos individuales en los que se agregan tanto los elementos estructurales como las cargas al edificio se llaman fases de construcción, mientras que el proceso en sí mismo se llama proceso de construcción.
Por lo tanto, el estado final de la estructura está disponible una vez finalizado el proceso de construcción; es decir, todas las fases de construcción. Para algunas estructuras, la influencia del proceso de construcción (es decir, todas las fases de construcción individuales) puede ser significativa y se debe considerar para evitar errores en el cálculo. Se ofrece una visión general del complemento Análisis de fases de construcción (CSA) en el artículo de la base de conocimientos titulado "Consideración de las fases de construcción en RFEM 6".
RWIND 2 es un programa para la generación de cargas de viento basado en CFD (Dinámica de Fluidos Computacional). La simulación numérica del flujo de viento se genera alrededor de cualquier edificio, incluidos los tipos de geometría irregular o única, para determinar las cargas de viento en las superficies y barras. RWIND 2 se puede integrar con RFEM/RSTAB para el análisis y dimensionamiento de estructuras o como una aplicación independiente.
En RFEM 6, el análisis sísmico se puede realizar utilizando los complementos Análisis modal y Análisis del espectro de respuesta. Una vez realizado el análisis espectral, el complemento Modelo de edificio se puede usar para mostrar las acciones de pisos, los desplomes entre plantas y los esfuerzos en los muros de cortante.