Efectos de modelar de forma diferente los apoyos en línea en estructuras de vidrio

Artículo técnico

Debido a las propiedades especiales del vidrio, también hay que prestar mucha atención a los puntos de detalle cuando se modela en un modelo de EF. El vidrio tiene una resistencia a compresión muy alta, y por lo tanto, generalmente sólo se calcula para sus tensiones de tracción. Una desventaja del material en particular es su fragilidad. Por lo tanto, no se deben omitir los picos de tensión que se producen en el cálculo inmediatamente.

Diferentes opciones de cálculo en RFEM

Debido a las diferentes formas de disponer los apoyos, se pueden generar o evitar tales picos de tensión. Por lo tanto, ya es necesario considerar ciertos puntos y conocer la funcionalidad del programa al definir la estructura de capas. Básicamente, hay dos opciones de cálculo disponibles: la opción "2D" o "3D". El método de cálculo "2D" describe un modelado interno de la estructura de capas a través de superficies. Los paneles de vidrio se visualizan a través de elementos de superficie en RFEM. Al usar vidrio laminado de seguridad (LSG), se determina un espesor equivalente de la capa. Sin embargo, cuando se considera el acoplamiento a cortante, si la diferencia de rigidez es demasiado grande, esta teoría alcanza sus límites por lo que se debe aplicar la opción "3D". Se modela la estructura de capas y se calcula como elementos sólidos. La ventaja de este método que requiere más tiempo es que las rigideces de cada capa se consideran exactamente en el cálculo y que se pueden considerar realmente las relaciones, como el acoplamiento a cortante. En algunos casos, RFEM ya preestablece una opción de cálculo, que no se puede modificar.

Figura 01 - Configuración

Selección de la disposición del apoyo

Si el cálculo se basa en la teoría de placas, representa la forma más simple para la disposición del apoyo. Los apoyos se asignan automáticamente a la línea del sistema.

Figura 02 - Sistema 2

Sin embargo, cuando calcula según la teoría de sólidos, hay varias opciones disponibles. Se pueden definir apoyos en cada capa de vidrio, pero esto puede dar como resultado momentos de coacción en el extremo que se dan en el área del apoyo.  Es importante prestar atención a este fenómeno cuando se introducen los datos, porque esta configuración no es evidente de inmediato en la evaluación de resultados.

Figura 03 - Sistema 1

Comparación de resultados y conclusión

Si compara los resultados de ambos cálculos de un panel laminado de vidrio, apoyado en un borde y apoyado en todos los bordes, está claro que la razón de tensiones del sistema 2 es incluso más favorable que el sistema 1. Esto se debe al hecho de que el apoyo da como resultado una coacción, lo que lleva a una mayor rigidez asignada al apoyo y, por lo tanto, da como resultado una menor deformación y menores esfuerzos internos en el tramo medio. Sin embargo, esta relación más baja es una falacia, ya que el marco del vidrio o la fijación del panel de vidrio al marco generalmente no están calculados para estos esfuerzos. Pero los resultados también muestran que las diferencias en los cálculos son muy pequeñas y, por lo tanto, muchas veces no se notan. Por lo tanto, este artículo tiene como objetivo sensibilizar al usuario sobre la construcción de los puntos de detalle antes del cálculo, especialmente en la construcción de vidrio, para poder calcular el modelo con la mayor precisión posible en el programa de EF.

Figura 04 - Comparación de resultados

Palabras clave

Cálculo del apoyo del vidrio Modelado de paneles de apoyo

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  • Actualizado 22. octubre 2020

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