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.
Este artículo describe para usted, utilizando el ejemplo de una placa hecha de hormigón con fibras de acero, qué influye en el uso de diferentes métodos de integración y un número diferente de puntos de integración en el resultado del cálculo.
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.
Como ya sabrá, RFEM 6 le ofrece la posibilidad de considerar las no linealidades del material. Este artículo explica cómo determinar esfuerzos internos en losas modeladas con material no lineal.
Las propiedades de la unión entre una losa de hormigón armado y un muro de mampostería se pueden considerar correctamente en el modelado utilizando una articulación lineal especial que está disponible en RFEM 6. Este artículo le mostrará cómo definir este tipo de articulación utilizando un ejemplo práctico.
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.
Según el Eurocódigo 2 (EN 1992-1-1 [1]), una viga es una barra cuyo vano es al menos 3 veces el canto total de la sección. De lo contrario, el elemento estructural se debe considerar como una viga de gran canto. El comportamiento de las vigas de gran altura (es decir, vigas con un vano menor a 3 veces el canto de la sección) es diferente al comportamiento de las vigas normales (es decir, vigas con un vano 3 veces mayor que el canto de la sección).
Sin embargo, el diseño de vigas de gran canto es necesario a menudo cuando se analizan los componentes estructurales de estructuras de hormigón armado, ya que se utilizan para dinteles de ventanas y puertas, vigas ascendentes y descendentes, la conexión entre losas a dos niveles y sistemas de pórticos.
De acuerdo con la secc. 6.6.3.1.1 y el apartado 10.14.1.2 de ACI 318-19 y CSA A23.3-19, respectivamente, RFEM tiene en cuenta la reducción de la rigidez de la barra de hormigón y de la superficie para varios tipos de elementos. Los tipos de selección disponibles incluyen muros, placas planas y losas, vigas y pilares con fisuras y sin fisuración. Los factores multiplicadores disponibles dentro del programa se toman directamente de la Tabla 6.6.3.1.1 (a) y la Tabla 10.14.1.2.
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.
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.
En RF-/FOUNDATION Pro, la armadura a colocar en la losa de cimentación y, si es necesario, los enlaces del cucharón, se muestra en un renderizado 3D y en los dibujos de la armadura.
Im Zusatzmodul RF-/FUND Pro kann die automatische Dimensionierung der Fundamentplattengeometrie ausgewählt werden. Im Dialog für die Auslegungsparameter der Fundamentplatte kann man beispielsweise die Schrittweite für die Vergrößerung der Sohlfläche und der Fundamentplattendicke vorgegeben. Auch eine automatische Erhöhung der Überschüttung zur stabilisierenden Wirkung bei den geotechnischen Nachweisen ist möglich.
En RF-/FOUNDATION Pro, también puede calcular losas de cimentación sin armadura según el apartado 12.9.3 de EN 1992-1-1 [1]. Para hacer esto, seleccione la casilla de verificación "Sin armadura de flexión según 12.9.3" en la sección "Losa de cimentación" del cuadro de diálogo "Detalles".
Spannbeton-Fertigdecken bestehen aus zusammengesetzten, einachsig gespannten Hohlplatten mit einer Breite von ca. 1,20 m. Esos elementos están pretensados con una tracción previa en la planta de hormigón prefabricado. El prefabricado se realiza normalmente con acabadoras deslizantes. Aufgrund des geringeren Eigengewichtes der Hohlplattendecke und der vorhandenen Vorspannung besitzen diese Spannbeton-Fertigdecken eine geringere Durchbiegung als nur schlaff bewehrte Decken aus Vollbeton.
Al definir el ancho eficaz de la losa de las vigas en T, RFEM proporciona los anchos predefinidos que se determinan como 1/6 y 1/8 de la longitud de la barra. Die Hintergründe dieser beiden Faktoren werden näher erläutert.
El asiento de una estructura puede afectar también a las estructuras circundantes. El asiento adyacente de losas separadas se puede considerar con RF-SOILIN utilizando una herramienta pequeña.
Descripción del procedimiento para el cálculo del estado límite de servicio de una losa de hormigón armado con fibras de acero. Este artículo muestra cómo realizar el diseño correspondiente para el ELS por medio de los resultados de análisis por elementos finitos (AEF) determinados iterativamente.
El diseño de superficies de hormigón armado como son losas, placas y muros con normativa americana ACI 318-19 y canadiense CSA A23.2: 19 es posible con el módulo adicional RF-CONCRETE Surfaces Un enfoque común en el diseño de placas es usar franjas para el diseño determinando las fuerzas internas unidireccionales medias sobre el ancho de franja. Este método de diseño en bandas que se usa en losas con trabajo macizas bidireccionales, utiliza un enfoque de diseño unidireccional más simple para determinar la armadura necesaria a lo largo de la longitud de la banda.
El hormigón reforzado con fibras de acero se usa hoy en día principalmente para forjados (pisos) industriales o forjados de naves, para losas de cimentación con tensiones bajas, muros y forjados de sótanos. Desde la publicación de la primera guía o pauta por el comité alemán para el hormigón armado (DAfStb) sobre el hormigón armado con fibras de acero en 2010, los ingenieros civiles pueden utilizar normas para el cálculo del material mixto de hormigón armado con fibras de acero, que hace que el uso de hormigón armado con fibras sea cada vez más popular en la construcción. Este artículo describe el cálculo no lineal de una losa de forjado hecha de hormigón armado con fibras de acero en el estado límite último con el software RFEM de análisis por elementos finitos.
El hormigón reforzado con fibras de acero se usa hoy en día principalmente para forjados (pisos) industriales o forjados de naves, para losas de cimentación con tensiones bajas, muros y forjados de sótanos. Desde la publicación de la primera guía o pauta por el comité alemán para el hormigón armado (DAfStb) sobre el hormigón armado con fibras de acero en 2010, los ingenieros civiles pueden utilizar normas para el cálculo del material mixto de hormigón armado con fibras de acero, que hace que el uso de hormigón armado con fibras sea cada vez más popular en la construcción. Este artículo explica los parámetros individuales del material del hormigón armado con fibras de acero y cómo tratar estos parámetros del material en el programa RFEM del método de los elementos finitos.
De acuerdo con la sección 6.6.3.1.1 y sec. 10.14.1.2 de ACI 318-14 y CSA A23.3-14, respectivamente, RFEM tiene en cuenta la reducción de la rigidez de la barra de hormigón y de la superficie para varios tipos de elementos. Los tipos de selección disponibles incluyen muros, placas planas y losas, vigas y pilares con fisuras y sin fisuración. Los factores multiplicadores disponibles dentro del programa se toman directamente de la Tabla 6.6.3.1.1 (a) y la Tabla 10.14.1.2.
El módulo adicional RF-/FOUNDATION Pro calcula zapatas aisladas (losas de cimentación, cimentación en cáliz y en bloque) para todos los esfuerzos de apoyo que surgen en el modelo de RFEM/RSTAB. Se realizan los cálculos geotécnicos según EN 1997-1.
Este artículo describe cómo se genera una losa plana como modelo 2D en RFEM y cómo aplicar la carga según el Eurocódigo 1. Los casos de carga se combinan según el Eurocódigo 0 y se calculan linealmente. En el módulo adicional RF-CONCRETE Surfaces, el cálculo a flexión de la losa plana se realiza teniendo en cuenta los requisitos según el Eurocódigo 2. La armadura se refuerza con una armadura de barras de acero para las áreas que no están cubiertas por la armadura de malla básica.
En el caso de las grúas suspendidas, el cordón inferior de la viga del carril está sometido a flexión local del ala debido a las cargas de las ruedas además de la capacidad portante principal. La cuerda inferior se comporta como una losa debido a estas tensiones de flexión locales y tiene una condición de tensión biaxial [1].
Un diseño eficiente de los componentes estructurales pretensados requiere algunos pasos adicionales que van más allá del cálculo de hormigón armado, desde el modelado de tendones hasta el cálculo de las cargas equivalentes y el cálculo de la resistencia de la sección. Por tanto, es importante que el software para estos cálculos esté estructurado y sea posible la navegación en el programa. RFEM, con los módulos adicionales RF-TENDON y RF-TENDON Design cumple con estos requisitos y permite a los ingenieros realizar el diseño completo de vigas, pórticos, losas, edificios y puentes pretensados según EN 1992-1-1 con los Anejos nacionales y también en SIA 262.
En el proceso de construcción, a veces es necesario fabricar los elementos de hormigón en secciones. Un ejemplo clásico de esta producción en secciones es el uso de vigas de cuelgue prefabricadas, en las que la losa se completa en la construcción de hormigón in situ. Al crear una nueva superficie de hormigón, pueden surgir juntas entre el hormigón ya endurecido y el hormigón fresco. Die Übertragung der zwischen den Teilquerschnitten entstehenden Längsschubkräfte muss bei der Bemessung berücksichtigt werden.
La pérdida de calor debido a componentes externos sin desacoplamiento térmico de los componentes internos es enorme. Por esta razón, los componentes estructurales externos se separan térmicamente de la envolvente del edificio utilizando un componente incorporado especial. Para la unión de la losa del balcón con un forjado de hormigón armado, se puede utilizar la conexión aislante Schöck Isokorb® or HALFEN HIT, por ejemplo. Para el cálculo de tales componentes incorporados, se debe tener en cuenta la aprobación técnica respectiva. El siguiente artículo muestra un ejemplo de la consideración de Schöck Isokorb® en el cálculo por el MEF.
El módulo adicional RF-PUNCH Pro permite realizar el cálculo de punzonamiento de losas de forjado y losas de cimentación según EN 1992-1-1. Bei einer Deckenplatte wird der kritische Rundschnitt gemäß 6.4.2 (1), EN 1992-1-1 [1] in einem Abstand von 2 d von der Lasteinleitungsfläche angenommen.
Los apoyos en nudos normalmente se definen respecto al sistema de ejes global. Sin embargo, a veces es necesario girar el apoyo en nudo. Por ejemplo, para una losa de forjado con una cimentación por pilotes. Por razones geológicas, los pilotes no se apoyan en el suelo verticalmente, sino en una posición inclinada. Die Endpunkte der Pfähle werden jeweils mit einem Knotenlager versehen, welches nur Kräfte entlang der Bohrpfahlrichtung aufnehmen kann. Hierzu ist eine Drehung der Knotenlager nötig. Die Möglichkeiten hierfür wurden bereits in vorangegangenen Beiträgen erwähnt.
Generalmente, en RFEM se crea el suelo usando el método del módulo de balasto. Esto se debe a que es relativamente fácil y directo de manejar. Además, no se necesitan cálculos iterativos y el tiempo de cálculo es relativamente corto. La reacción de balasto significa que, por ejemplo, una losa de cimentación tiene una carga plana elástica.