El modelo de edificio se calcula en dos fases:
- Cálculo global en 3D del modelo general, en el que las losas se modelan como un plano rígido (diafragma) o como una placa de flexión
- Cálculo local en 2D de las plantas individuales
Después del cálculo, los resultados de los pilares y muros del cálculo en 3D y los resultados de las losas del cálculo en 2D se combinan en un solo modelo. Esto significa que no es necesario cambiar entre el modelo en 3D y los modelos en 2D individuales de las losas. El usuario sólo trabaja con un modelo, ahorra un tiempo valioso y evita posibles errores en el intercambio manual de datos entre el modelo en 3D y los modelos de pisos en 2D individuales.
Las superficies verticales en el modelo se pueden dividir en muros de cortante y vigas de apeo. El programa genera automáticamente barras de resultados internos a partir de estos objetos de muro, por lo que luego se pueden usar según la norma Cálculo de hormigón.
¿Ha activado el complemento Modelo de edificio ? ¡Muy bien! Puede mostrar el centro de rigidez en una tabla y gráfico. Úselo para sus análisis dinámicos, por ejemplo.
Como'ya ha aprendido, los resultados de un caso de carga de análisis modal se muestran en el programa después de un cálculo con éxito. De este modo, puede ver inmediatamente la forma del primer modo gráficamente o como una animación. También puede ajustar fácilmente la representación de la normalización de la forma del modo. Hágalo directamente en el navegador Resultados, donde tiene una de las cuatro opciones para la visualización de las deformadas del modo disponibles para la selección:
- Escala del valor del vector de forma del modouj a 1 (solo considera los componentes de traslación)
- Seleccionar el componente traslacional máximo del vector propio y establecerlo en 1
- Consideración de todo el vector propio (incluyendo los componentes de giro), selección del máximo y establecimiento de 1
- Configuración de la masa modal mi para cada deformada del modo en 1 kg
Puede encontrar una explicación detallada de la estandarización de la deformada del modo en el Manual en línea .
¿Ha finalizado el cálculo? Los resultados del análisis modal están disponibles tanto gráficamente como en tablas. Muestre las tablas de resultados para el caso de carga o los casos de carga del análisis modal. Por lo tanto, puede ver los valores propios, las frecuencias angulares, las frecuencias naturales y los períodos naturales de la estructura a primera vista. Las masas modales eficaces, los factores de masa modales y los factores de participación también se muestran claramente.
¿Sabía que ...? Al descargar el componente estructural con un modelo de material plástico, en contraste con el Isótropo | Modelo de material elástico no lineal, la deformación permanece después de que se haya descargado por completo.
Puede seleccionar tres tipos diferentes de definición:
- Básico (definición de la tensión equivalente bajo la cual se plastifica el material)
- Bilineal (definición de la tensión equivalente y módulo de endurecimiento por deformación)
- Diagrama tensión-deformación:Definición de diagramas tensión-deformación poligonales
- Opción para guardar o importar el diagrama
- Interfaz con MS Excel
¿Su objetivo es determinar el número de deformadas del modo? El programa le ofrece dos métodos para esto. Por un lado, puede definir manualmente el número de las deformadas del modo más pequeñas que se van a calcular. En este caso, el número de deformadas del modo disponibles depende de los grados de libertad (es decir, el número de puntos de masa libre multiplicado por el número de direcciones en las que actúan las masas). Sin embargo, está limitado a 9999. Por otro lado, puede establecer la frecuencia natural máxima de la forma en que el programa determina las formas del modo automáticamente hasta alcanzar la frecuencia natural establecida.
Si vuelve a liberar un componente estructural con un material elástico no lineal , la deformación vuelve a la misma trayectoria. En contraste con el isótropo|Modelo de material plástico, no queda deformación cuando está completamente descargado.
Puede seleccionar tres tipos diferentes de definición:
- Básico (definición de la tensión equivalente bajo la cual se plastifica el material)
- Bilineal (definición de la tensión equivalente y módulo de endurecimiento por deformación)
- Diagrama de tensión-deformación:
- Definición del diagrama de tensión-deformación poligonal
- Opción para guardar o importar el diagrama
- Interfaz con MS Excel
Puede encontrar información básica sobre este modelo de material en el artículo técnico Leyes de fluencia en el modelo de material elástico no lineal isótropo.
El complemento Cálculo de hormigón le permite realizar el cálculo sísmico de barras de hormigón armado según el Eurocódigo 8. Esto incluye, entre otras cosas, las siguientes funcionalidades:
- Configuraciones de cálculo sísmico
- Diferenciación de las clases de ductilidad DCL, DCM y DCH
- Opción para transferir el factor de comportamiento de un análisis dinámico
- Comprobación del valor límite para el factor de comportamiento
- Comprobaciones de diseño por capacidad de "Pilar fuerte - viga débil"
- Detalle y reglas particulares para el coeficiente de ductilidad en curvaturas
- Detalle y reglas particulares para la ductilidad local
¿Sabía que ...? A diferencia de otros modelos de material, el diagrama tensión-deformación para este modelo de material no es antimétrico con respecto al origen. Puede usar este modelo de material para simular el comportamiento del hormigón armado con fibras de acero, por ejemplo. Puede encontrar más información sobre el modelado de hormigón armado con fibras de acero en el artículo técnico Propiedades del material del hormigón armado con fibras de acero.
En este modelo de material, la rigidez isótropa se reduce con un parámetro de daños escalar. Este parámetro de daños se determina a partir de la curva de tensión definida en el diagrama. No se tiene en cuenta la dirección de las tensiones principales. Más bien, el daño se produce en la dirección de la deformación equivalente, que también cubre la tercera dirección perpendicular al plano. El área de tracción y compresión del tensor de tensiones se trata por separado. En este caso, se aplican diferentes parámetros de daño.
El "Tamaño del elemento de referencia" controla cómo se aplica la escala de la deformación en el área de la fisura respecto a la longitud del elemento. Con el valor predeterminado cero, no se realiza ninguna escala. Por lo tanto, el comportamiento del material de hormigón con fibras de acero se modela de manera realista.
Puede encontrar la información básica sobre el modelo de material 'Daño isótropo' en el artículo técnico base/001461 Daño del modelo de material no lineal.
¿Está familiarizado con el modelo de material de Tsai-Wu? Combina propiedades plásticas y ortótropas, lo que permite un modelado especial de materiales con características anisótropas, como plásticos reforzados con fibras o madera.
Si el material está plastificado, las tensiones permanecen constantes. Se produce una redistribución según las rigideces disponibles en las direcciones individuales. El área elástica corresponde al ortótropo | Modelo de material elástico lineal (sólidos). Para el área plástica, se aplica la fluencia según Tsai-Wu:
Todas las resistencias se definen positivamente. Puede imaginar el criterio de tensión como una superficie elíptica dentro de un espacio de tensiones de seis dimensiones. Si se aplica una de las tres componentes como un valor constante, la superficie se puede proyectar en un espacio de tensiones tridimensional.
Si el valor para fy(σ), según la ecuación de Tsai-Wu, condición de tensión plana, es menor que 1, las tensiones están en la zona elástica. El área plástica se alcanza tan pronto como fy (σ) = 1; los valores mayores que 1 no están permitidos. El comportamiento del modelo es plástico ideal, lo que significa que no hay rigidez.
Usando el tipo de planta "Solo transmisión de cargas", puede considerar losas sin efecto de rigidez dentro y fuera del plano en el complemento Modelo de edificio. Este tipo de elemento recoge las cargas en el techo y las transfiere a los elementos de apoyo del modelo en 3D. Así, puede simular componentes secundarios, como rejillas y elementos de distribución de carga similares, sin ningún efecto adicional en el modelo en 3D.
¿Ya ha descubierto la salida tabular y gráfica de masas en puntos de malla? Bien, este es también uno de los resultados del análisis modal en RFEM 6. De esta forma, puede comprobar las masas importadas que dependen de varias configuraciones del análisis modal. Se pueden mostrar en la pestaña Masas en puntos de malla de la tabla Resultados. La tabla le proporciona una vista general de los siguientes resultados: Masa - Dirección de traslación (mX, mY, mZ ), Masa - Dirección de giro (mφX, mφY, mφZ ) y la Suma de masas. ¿Sería mejor para usted tener una evaluación gráfica lo más rápido posible? Luego, también puede mostrar gráficamente las masas en puntos de malla.
Hay varias herramientas de modelado disponibles para elementos en modelos de edificios:
- Línea vertical
- Pilar
- Muro
- Viga
- Piso rectangular
- Piso poligonal
- Abertura de piso rectangular
- Abertura de piso poligonal
Esta característica le permite definir el elemento en el plano del terreno (por ejemplo, con una capa de fondo) con la creación de elementos múltiples asociada en el espacio.
¿Tiene miedo de que su proyecto acabe en la torre de Babel digital? El complemento Modelo de edificio para RFEM le ayuda en su trabajo en un proyecto de construcción con varias plantas. Le permite definir un edificio por medio de plantas en elevaciones especificadas. Puede ajustar las plantas de muchas maneras después y también seleccionar la rigidez de la losa de la planta. La información sobre las plantas y todo el modelo (centro de gravedad, centro de rigidez) se muestra en tablas y gráficos.
¿Sabía que ...? Puede definir fácilmente modificaciones estructurales en casos de carga del tipo Análisis modal. Esto le permite, por ejemplo, ajustar individualmente la rigidez de los materiales, secciones, barras, superficies, articulaciones y apoyos. También puede modificar las rigideces para algunos complementos de cálculo. Una vez que selecciona los objetos, sus propiedades de rigidez se adaptan al tipo de objeto. De esta forma, puede definirlos en pestañas separadas.
¿Desea analizar el fallo de un objeto (por ejemplo, un pilar) en el análisis modal? Esto también es posible sin ningún problema. Simplemente cambie a la ventana Modificación estructural y desactive los objetos relevantes.
En comparación con el módulo adicional RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations (RFEM 5/RSTAB 8), se han agregado las siguientes características nuevas al complemento Análisis modal para RFEM 6/RSTAB 9:
- Coeficientes de combinación preestablecidos para varias normas (EC 8, ASCE, etc.)
- Omisión opcional de masas (por ejemplo, la masa de las cimentaciones)
- Métodos para determinar el número de formas de modo propio (definido por el usuario, automático - para alcanzar factores de masa modales eficaces, automático - para alcanzar la frecuencia natural máxima)
- Salida de masas modales, masas modales eficaces, factores de masa modales y factores de participación
- Salida en tablas y gráfica de masas en puntos de malla
- Varias opciones de escala para las formas del modo propio en el navegador de resultados
Al definir los datos de entrada para el caso de carga del análisis modal, puede considerar un caso de carga cuyas rigideces representan la posición inicial para el análisis modal. ¿Cómo se hace? Como se muestra en la imagen, seleccione la opción "Considerar el estado inicial desde". Ahora, abra el cuadro de diálogo "Configuración del estado inicial" y defina el tipo Rigidez como el estado inicial. En este caso de carga, a partir del cual se tiene en cuenta el estado inicial, puede considerar la rigidez del sistema estructural cuando fallan las barras traccionadas. El propósito de todo esto: La rigidez de este caso de carga se considera en el análisis modal. De este modo, se obtiene un sistema claramente flexible.
A menudo es necesario omitir las masas. Este es particularmente el caso cuando desea utilizar la salida del análisis modal para el análisis sísmico. Para esto, se requiere el 90% de la masa modal eficaz en cada dirección para el cálculo. Por lo tanto, puede omitir la masa en todos los apoyos fijos en nudos y en línea. El programa desactiva automáticamente las masas asociadas.
También puede seleccionar manualmente los objetos cuyas masas se van a omitir para el análisis modal. Hemos mostrado esto último en la imagen para una mejor vista. Se realiza una selección definida por el usuario y se seleccionan los objetos con sus componentes de masa asociados para omitir las masas.
Ya se puede ver en la imagen: Las imperfecciones también se pueden tener en cuenta al definir un caso de carga de análisis modal. Los tipos de imperfección que puede usar en el análisis modal son las cargas ficticias del caso de carga, la verticalidad inicial mediante la tabla, la deformación estática, el modo de pandeo, la deformada del modo dinámico y el grupo de casos de imperfección.
Tan pronto como el programa ha completado el cálculo, se muestra una lista de los valores propios, las frecuencias naturales y los períodos propios. Estas ventanas de resultados están integradas en el programa principal de RFEM/RSTAB. Encontrará todos los modos propios de la estructura en forma de tabla y también puede mostrarlos gráficamente y animarlos.
Todas las tablas de resultados y gráficos son parte del informe de RFEM / RSTAB. De esta forma, puede garantizar una documentación claramente estructurada. También puede exportar las tablas a MS Excel.
¿Desea considerar otras cargas como masas además de las cargas estáticas? El programa lo permite para cargas en nudos, barras, líneas y superficies. Para esto, necesita seleccionar el Tipo de carga de masa al definir la carga de interés. Defina una masa o componentes de masa en las direcciones X, Y y Z para tales cargas. Para las masas en nudos, tiene una opción adicional para especificar también los momentos de inercia X, Y y Z para modelar puntos de masa más complejos.
- Consideración y visualización de masas de plantas
- Listado de elementos estructurales y su información
- Creación automatizada de secciones de resultados en muros de cortante
- Salida de las resultantes de la sección en dirección global para determinar los esfuerzos cortantes
- Definición opcional del diafragma rígido por planta (modelado de plantas)
- Tipo de rigidez Losa de piso - Diafragma rígido
- Definición de conjuntos de pisos,
- por ejemplo, cálculo de losas como una posición 2D dentro del modelo 3D
- Muros de cortante: Definición automática de barras de resultados con cualquier sección
- Cálculo de secciones rectangulares utilizando el complemento '''Cálculo de hormigón
- Definition wandartiger Träger
- Bemessung mit dem Add-On Betonbemessung möglich
- Salida tabular de las acciones de la planta, el desplome entre plantas y los puntos centrales de la masa y la rigidez, así como las fuerzas en los muros de cortante
- Visualización de resultados por separado del cálculo del piso y de la rigidización
¿El cálculo tuvo éxito? Ahora puede ver los resultados de las fases de construcción individuales gráficamente y en tablas en RFEM. Además, RFEM le permite considerar las fases de construcción en la combinatoria e incluirlas en el diseño posterior.
En la configuración del análisis modal, debe introducir todos los datos que son necesarios para la determinación de las frecuencias naturales. Estos son, por ejemplo, formas de masa y solucionadores de valores propios.
El complemento Análisis modal determina los valores propios más bajos de la estructura. O bien ajusta el número de valores propios, o deja que se determinen automáticamente. Por lo tanto, debe alcanzar factores de masa modal eficaz o frecuencias naturales máximas. Las masas se importan directamente desde los casos de carga y las combinaciones de carga. En este caso, tiene la opción de considerar la masa total, los componentes de la carga en la dirección Z global o solo el componente de la carga en la dirección de la gravedad.
Puede definir manualmente masas adicionales en nudos, líneas, barras o superficies. Además, puede influir en la matriz de rigidez importando esfuerzos axiles o modificaciones de rigidez de un caso de carga o una combinación de cargas.
En comparación con el módulo adicional RF- STAGES (RFEM 5), se han agregado las siguientes características nuevas al Análisis de fases de construcción (CSA)]] para RFEM 6:
- Consideración de las fases de construcción a nivel de RFEM
- Integración del análisis de la fase de construcción en la combinatoria en RFEM
- Se admiten elementos estructurales adicionales, como articulaciones lineales
- Análisis de procesos constructivos alternativos en un modelo
- Reactivación de elementos
Si surgen diferencias geométricas entre el sistema estructural ideal y el deformado de la fase de construcción anterior, se comparan en el programa. La siguiente fase de construcción se basa en el sistema estructural sometido a tensiones debido a la fase de construcción anterior. Este cálculo no es lineal.
- Definición sencilla de las fases de construcción en la estructura de RFEM, incluyendo la visualización
- Agregar, quitar, modificar y reactivar elementos de barras, superficies y sólidos, así como sus propiedades (por ejemplo, articulaciones en barras y lineales, grados de libertad para apoyos, etc.)
- Combinatoria automática y manual con combinaciones de carga en las fases de construcción individuales (por ejemplo, para considerar cargas de montaje, grúas de montaje y otras cargas)
- Consideración de efectos no lineales como el fallo de la barra traccionada o apoyos no lineales
- Interacción con otros complementos, como por ejemplo Comportamiento no lineal del material, Estabilidad de la estructura, , etc.
- Muestra de los resultados numérica y gráficamente para las fases de construcción individuales
- Informe detallado con documentación de todos los datos estructurales y de carga para cada fase de construcción
- Consideración automática de masas según el peso propio
- Importación directa de masas a partir de casos de carga o combinaciones de cargas
- Definición opcional de masas adicionales (masas en nudos, lineales o en superficies, así como masas de inercia) directamente en los casos de carga
- Omisión opcional de masas (por ejemplo, la masa de las cimentaciones)
- Combinación de masas en diferentes casos de carga y combinaciones de carga
- Coeficientes de combinación preestablecidos para varias normas (EC 8, ASCE, SIA 261, etc.)
- Importación opcional de los estados iniciales (por ejemplo, para considerar el pretensado e imperfecciones)
- modificación estructural
- Consideración de apoyos o barras/superficies/sólidos con fallos
- Definición de varios análisis modales (por ejemplo, para analizar diferentes masas o modificaciones de rigidez)
- Selección del tipo de matriz de masas (matriz diagonal, matriz consistente, matriz unidad) incluyendo la especificación definida por el usuario de los grados de libertad de traslación y rotación
- Métodos para determinar el número de formas de modo (definido por el usuario, automático - para alcanzar factores de masa modales eficaces, automático - para alcanzar la frecuencia natural máxima - solo disponible en RSTAB)
- Determinación de los modos de vibración en masas y en puntos de malla de EF
- Salida de valor propio, frecuencia angular, frecuencia natural y periodo natural
- Salida de masas modales, masas modales eficaces, factores de masa modales y factores de participación
- Masas en puntos de malla mostrados en tablas y gráficos
- Visualización y animación de modos de vibración
- Opciones diversas de aplicación de escalas para los modos de vibración
- Documentación de resultados numéricos y gráficos en el informe
¿Ha creado la estructura completa en RFEM? Muy bien, ahora puede asignar los componentes estructurales individuales y los casos de carga a las fases de construcción correspondientes. En cada fase de construcción, puede modificar las definiciones de liberación de barras y apoyos, por ejemplo.
Así, puede modelar modificaciones estructurales, como las que se producen cuando las vigas de un puente se inyectan sucesivamente o cuando se asientan los pilares. Luego, asigne los casos de carga creados en RFEM a las fases de construcción como cargas permanentes o no permanentes.
¿Sabía que La combinatoria le permite superponer las cargas permanentes y no permanentes en combinaciones de carga. De esta forma, es posible determinar los esfuerzos internos máximos de diferentes posiciones de una grúa o considerar las cargas de montaje temporales disponibles en una sola fase de construcción.
Los muros de cortante y las vigas de gran canto del modelo de edificio están disponibles como objetos independientes en los complementos de cálculo. De esta manera, es posible un filtrado más rápido de los objetos en los resultados, así como una mejor documentación en el informe.