La norma ASCE 7-22 [1], secc. 12.9.1.6 especifica cuándo se deben considerar los efectos P-delta al ejecutar un análisis de espectro de respuesta modal para el cálculo sísmico. En el NBC 2020 [2], Enviado. 4.1.8.3.8.c proporciona solo un breve requisito de que se deben considerar los efectos de balanceo debidos a la interacción de las cargas de gravedad con la estructura deformada. Por lo tanto, puede haber situaciones en las que se deban considerar los efectos de segundo orden, también conocidos como P-delta, al realizar un análisis sísmico.
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.
RWIND 2 y RFEM 6 ahora se pueden usar para calcular cargas de viento a partir de presiones de viento medidas experimentalmente en superficies. Básicamente, hay dos métodos de interpolación disponibles para distribuir las presiones medidas en puntos aislados a través de las superficies. La distribución de presión deseada se puede lograr utilizando el método y la configuración de parámetros apropiados.
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.
Los cálculos de CFD son en general muy complejos. Un cálculo preciso del flujo de viento alrededor de estructuras complicadas requiere mucho tiempo y costes computacionales. En muchas aplicaciones de ingeniería civil, no se necesita una alta precisión y nuestro programa CFD RWIND 2 permite en tales casos simplificar el modelo de una estructura y reducir significativamente los costes. En este artículo, se responden algunas preguntas sobre la simplificación.
El complemento Análisis geotécnico proporciona a RFEM modelos de materiales de suelo específicos adicionales que son capaces de representar adecuadamente el comportamiento complejo del material del suelo. Este artículo técnico es una introducción para mostrar cómo se puede determinar la rigidez dependiente de la tensión de modelos de materiales de suelo.
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.
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.
Los modelos a gran escala son modelos que contienen múltiples escalas dimensionales y, por lo tanto, requieren potencia de cálculo. Este artículo le mostrará cómo simplificar y optimizar el cálculo de este tipo de modelos con respecto a los resultados deseados.
Una nueva capacidad dentro de RFEM 6 al diseñar pilares de hormigón (concreto) es poder generar el diagrama de interacción axil-momento según la norma ACI 318-19. Al diseñar barras de hormigón armado, el diagrama de interacción axil-momento es una herramienta esencial. El diagrama de interacción axil-momento representa la relación entre el momento flector y el esfuerzo axil en cualquier punto a lo largo de una barra armada. La información valiosa se muestra visualmente como la resistencia y cómo se comporta el hormigón bajo diferentes condiciones de carga.
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.
En la dinámica de fluidos computacional (CFD), las superficies complejas que no son completamente macizas se pueden modelar utilizando medios porosos o de permeabilidad. En el mundo real, ejemplos de tales cosas incluyen estructuras de tela cortavientos, mallas de alambre, fachadas perforadas y revestimientos, persianas, bancos de tubos (pilas de cilindros horizontales), etc.
Las estructuras cortavientos son tipos especiales de estructuras de tela que protegen el medio ambiente de partículas químicas nocivas, reducen la erosión del viento y ayudan a mantener los recursos valiosos. RFEM y RWIND se utilizan para el análisis de viento en estructuras como una interacción fluido-estructura unidireccional (FSI). Este artículo muestra cómo calcular y dimensionar estructuras cortavientos utilizando RFEM y RWIND.
En este artículo, se desarrolló un planteamiento novedoso para generar modelos de CFD a nivel comunitario mediante la integración del modelado de información de construcción (BIM) y los sistemas de información geográfica (GIS) para automatizar la generación de un modelo comunitario en 3D de alta resolución para utilizarse como datos de entrada para un túnel de viento digital utilizando RWIND.
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 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.
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.
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 acero tiene malas propiedades térmicas en términos de resistencia al fuego. La dilatación térmica para el aumento de la temperatura es muy alta en comparación con la de otros materiales de construcción, y podría dar lugar a efectos que no estaban presentes en el cálculo a temperatura normal debido a la coacción en el componente.A medida que aumenta la temperatura, aumenta la ductilidad del acero, mientras que su resistencia disminuye. Dado que el acero pierde el 50% de su resistencia a una temperatura de 600 °C, es importante proteger los componentes contra los efectos del fuego. En el caso de componentes de acero protegidos, la duración de la resistencia al fuego se puede aumentar debido al comportamiento de calentamiento mejorado.
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.
RFEM 6 incluye el complemento Búsqueda de forma (form-finding) para determinar las formas de equilibrio de modelos con superficies sometidas a tracción y barras sometidas a esfuerzos axiles. Este complemento se puede activar en los Datos básicos del modelo y se puede usar para encontrar la posición geométrica donde el pretensado de las estructuras ligeras está en equilibrio con las reacciones de contorno existentes.
Este artículo explica el uso de superficies con el tipo de rigidez Transmisión de cargas en RFEM 6. También se proporciona un ejemplo práctico para demostrar la aplicación del peso propio, la carga de nieve y la carga de viento a una nave de acero.
Dado que el viento en estructuras abiertas lateralmente no se trata en el Eurocódigo, se hace referencia a los 4 casos de la norma alemana DIN 1055 Parte 4.
En el caso de utilizar el hormigón de fraguado lento (por lo general para componentes gruesos), puede reducir la carga mínima calculada con un factor de 0,85 para aplicar la carga debido a coacción, conforme al apartado 7.3.2 de EN 1992-1-1. Sin embargo, una condición previa para la reducción es que el valor característico del desarrollo de la resistencia r = fcm2/fcm28 no exceda de 0,3. Zusätzlich sind die Rahmenbedingungen der Anwendungsvoraussetzung für diese Bewehrungsverminderung in den Ausführungsunterlagen explizit festzulegen.