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.
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.
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.
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.
La nueva generación de software RFEM es un programa FEA 3D intuitivo, potente y fácil de manejar que cumple con las últimas demandas en modelado, cálculo y diseño estructural. El concepto de diseño moderno, así como la introducción de nuevas características, hacen que el programa sea aún más innovador y fácil de usar. Las principales diferencias entre RFEM 6 y su versión anterior, RFEM 5, se analizan en el siguiente texto.
En RFEM 5 y RSTAB 8, puede ver información detallada sobre la licencia utilizada actualmente y el controlador de llave instalado. En el caso de tener problemas con la licencia, puede crear un archivo de texto creado al soporte técnico de Dlubal Software, que nos permite proporcionarle un análisis rápido y eficaz. Para crear el archivo, seleccione "Ayuda" → "Autorización" → "Diagnóstico".
El Manual de diseño de estructuras de aluminio (Aluminium Design Manual (ADM)) 2020 se publicó en febrero de 2020. El ADM 2020 proporciona una guía para el diseño por tensiones admisibles (ASD) y el diseño por factores de carga y resistencia (LRFD) para barras de aluminio para garantizar la fiabilidad y seguridad de todas las estructuras de aluminio. Esta última norma se ha integrado en el módulo adicional RF-/ALUMINUM ADM de RFEM/RSTAB. El texto a continuación destacará las actualizaciones aplicables relevantes para los programas de Dlubal.
RFEM 5 le permite usar muchas no linealidades diferentes para diseñar un modelo. En el siguiente texto, miramos un ejemplo del uso de la no linealidad de la barra de "deslizamiento". El ejemplo es un modelo simplificado de una alcantarilla de hormigón con una vista en planta cuadrada.
Puede haber varias razones para que se interrumpa el cálculo debido aun sistema estructural inestable. Einerseits kann er auf eine "reelle" Instabilität auf Grund einer Überlastung des Systems hinweisen, anderseits können jedoch auch Modellierungsungenauigkeiten für diese Fehlermeldung verantwortlich sein.
RFEM und RSTAB können als Vertreter der allgemeinen Stab- beziehungsweise FEM-Programme eine Vielzahl von Teilgebieten des Bauwesens abdecken. So ist auch die Bemessung von Seiltragwerken in beiden Software-Lösungen möglich. Im Folgenden sollen einige Modellierungs- und Bemessungshilfen vorgestellt werden.
Se puede usar una interfaz para exportar el informe de RFEM/RSTAB a VCmaster y continuar con la edición allí. VCmaster es un programa de procesamiento de texto para ingenieros.
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.
Los informes creados en RFEM y RSTAB se pueden transferir a VCmaster utilizando una interfaz directa y posteriormente se procesan allí. VCmaster (anteriormente "BauText") es un programa de procesamiento de texto para ingenieros. Con VCmaster se pueden compilar, gestionar y usar fácilmente cálculos, dibujos, fotos y documentos de diversas fuentes.
Las estructuras de cables y membranas tensadas se consideran estructuras de construcción muy esbeltas y estéticas. Die teils sehr komplexen doppelt gekrümmten Formen können über geeignete Formfindungsalgorithmen gefunden werden. Ein möglicher Lösungsansatz ist hier zum Beispiel die Formensuche über das Gleichgewicht zwischen der Oberflächenspannung (vorgegebene Vorspannung und zusätzliche Last wie Eigengewicht, Druck etc.) und den gegebenen Randbedingungen.
El informe de RFEM/RSTAB incluye una función de bloque de texto. Mit dieser Funktion kann man benutzerdefinierte Textblöcke mit Formatierung und Überschrift verfassen und in das Ausdruckprotokoll einfügen.
El módulo adicional RF-FORM-FINDING determina las formas de equilibrio de los elementos de membrana y cable en RFEM. In diesem Berechnungsprozess sucht das Programm für die Membran- und Seilelemente eine geometrische Lage, in der die Oberflächenspannung/Vorspannung der Membranen und Seile im Gleichgewicht mit den natürlichen und geometrischen Randreaktionen steht. Dieser Prozess heißt Formfindung (nachfolgend FF genannt). Die FF-Berechnung wird in RFEM global in den "Basisangaben" eines Modells im Register "Optionen" aktiviert. Nach Aktivierung werden in RFEM ein Lastfall beziehungsweise ein Berechnungsprozess mit dem Namen RF-FORMFINDUNG angelegt und für die Seil- und Membraneingabe zusätzlich FF-Parameter zur Definition der Oberflächenspannung und Vorspannung freigeschaltet. Die Aktivierung der FF-Option bedeutet für das Programm, dass vor der reinen strukturellen Berechnung der Schnittgrößen, Verformung, Eigenwerte etc. immer zuerst der Formfindungsprozess gestartet und für die Folgeberechnung ein entsprechend vorgespanntes Modell vorgegeben wird.
El estado actual de desarrollo del software de análisis de elementos finitos y la tecnología informática permiten el cálculo de estructuras más complejas. Cada vez con más frecuencia, los cálculos de EF se realizan en todo el modelo. En este contexto, pueden aparecer ciertos problemas prácticos de construcción. Uno de estos problemas es la consideración de un proceso de construcción en el modelo.
El proceso de búsqueda de forma en RF-FORM-FINDING desplaza los nudos de esquina de los elementos finitos de una superficie de membrana en el espacio hasta que la tensión superficial definida esté en equilibrio con las condiciones de contorno. Diese Verschiebung erfolgt unabhängig von der Elementgeometrie. Da diese freie Verschiebung bei Elementen mit vier Eckpunkten eine räumliche Drillung der Elementebene hervorrufen kann und dann die Gültigkeitsgrenzen der Berechnung nicht mehr eingehalten sind, sind für Formfindungssysteme generell Dreieckselemente zu empfehlen. Dreieckselemente bleiben unabhängig von der Verschiebung der Eckknoten eben und in den Anwendungsgrenzen der Berechnung.
Durante el proceso de búsqueda de forma, el módulo de deslizamiento de una subestructura también se tiene en cuenta al buscar el estado de equilibrio. Große Durchbiegungen von stützenden Fachwerkträgern oder die reine Biegeverformung von Randträgern können bei der Ermittlung der Membranform berücksichtig werden.
El proceso de búsqueda de forma en RFEM busca un estado de equilibrio donde el pretensado definido de las membranas y el pretensado o los cambios de longitud de los elementos del cable con reacciones de contorno estén en equilibrio. Hierbei gibt das Programm die Möglichkeit, einen isotropen oder einen orthotropen Vorspannungszustand für die Membranen zu definieren.
RFEM y RSTAB incluyen una amplia biblioteca de materiales, que se puede ampliar con materiales definidos por el usuario. A partir de la versión X.05, la biblioteca de materiales proporciona una cómoda búsqueda de texto completo. De esta forma, puede encontrar materiales más rápidamente.
El uso cada vez mayor del método BIM en la planificación de edificios también abre nuevas posibilidades para los ingenieros estructurales. Una vez que se ha creado un modelo 3D completo de un edificio, desea continuar usándolo para el análisis estructural y obtener el máximo beneficio de él. Sin embargo, también hay algunos desafíos nuevos para el ingeniero estructural y el software utilizado, que se describen en este artículo.
En RFEM, hay una interfaz DXF directa y basada en archivos. Die dateibasierte DXF-Schnittstelle exportiert die Daten in eine DXF-Datei, die direkte hingegen in eine offene AutoCAD-Datei. Im Schnittstellendialog kann man anwählen, welche Daten man exportieren möchte (Ergebnisse als Isolinien, Ergebniswerte, FE-Netz mit Rand- und Integrationslinien).
El módulo adicional RF-FORM-FINDING se puede activar en la ventana "Editar modelo - Datos generales", pestaña "Opciones". Diese Aktivierung bewirkt, dass im Hauptprogramm die Membran- und Seilelemente ein zusätzliches Menü zur Beschreibung des Vorspannungszustandes erhalten und ein Lastfall RF-FORMFINDUNG angelegt wird.