Para determinar la resistencia a cortante de los pernos, puede especificar en el complemento Uniones de acero si hay un vástago o una rosca en la unión a cortante.
En el caso de secciones rectangulares, normalmente puede lograr una conexión directa por medio de soldaduras. Sin embargo, también puede conectarlas a otras secciones de la misma manera. Además, otros componentes como las chapas frontales le ayudan a conectar las secciones rectangulares con otros componentes estructurales.
Cálculo de una conexión de pórtico con barras de sección variable y rigidizadas. Se realizó un análisis de tensiones y un análisis de estabilidad de pandeo para la conexión. Para mostrar los resultados de pandeo, la conexión se convirtió en un modelo separado.
En el complemento Uniones de acero, puede diseñar las conexiones de barras con secciones armadas. Además, puede realizar comprobaciones del diseño de uniones para casi todas las secciones de paredes delgadas en la biblioteca de RFEM.
El programa le ayuda a: Determina los esfuerzos de los pernos sobre la base del modelo de análisis de elementos finitos y los evalúa automáticamente. El complemento realiza el cálculo de la resistencia del perno para casos de fallo como tracción, cortante, aplastamiento y punzonamiento según la norma y muestra claramente todos los coeficientes requeridos.
¿Quiere realizar un diseño de soldadura? Las soldaduras se modelan como elementos superficiales elástico-plásticos y sus tensiones se leen del modelo de análisis de elementos finitos. El criterio de plasticidad se establece para representar el fallo según AISC J2-4, J2-5 (resistencia de las soldaduras) y J2-2 (resistencia del metal base). El cálculo se puede realizar utilizando los coeficientes parciales de seguridad del Anejo Nacional seleccionado de EN 1993-1-8.
Las placas en la conexión se calculan plásticamente comparando la deformación plástica existente con la deformación plástica admisible. La configuración predeterminada es del 5 % según EN 1993-1-5, anexo C, pero se puede ajustar mediante especificaciones definidas por el usuario, así como el 5 % para AISC 360.
Aquí, el diseño de soldaduras se convierte en un juego de niños. Usando el modelo de material especialmente desarrollado "Ortótropo | Plástico | Soldadura (superficies)", puede calcular todos los componentes de la tensión plásticamente. La tensión τperpendicular también se considera plásticamente.
Utilizando este modelo de material, puede diseñar soldaduras más cercanas a la realidad y de forma más eficiente.
Usando el componente "Placa de conexión", puede crear automáticamente una nueva cartela en el complemento Uniones de acero. Esto le ahorra componentes por separado y, por lo tanto, los otros elementos, como la placa de contacto y la del capitel, se tienen en cuenta automáticamente con sus dimensiones.
La rigidez inicial Sj,ini es un parámetro decisivo para evaluar si una conexión se puede caracterizar como rígida, no rígida o articulada.
En el complemento "Uniones de acero", puede calcular las rigideces iniciales Sj,ini según el Eurocódigo (EN 1993-1-8 Apartado 5.2.2) y AISC (AISC 360-16 Cl. E3.4) en relación con los esfuerzos internos N, My y/o Mz.
La transferencia automática opcional de rigideces iniciales permite una transferencia directa como rigideces de articulación en extremo de barra en RFEM. Luego, se vuelve a calcular toda la estructura y los esfuerzos internos resultantes se adoptan automáticamente como cargas en el cálculo y diseño de los modelos de conexión.
Este proceso de iteración automatizado elimina la necesidad de exportar e importar manualmente los datos, reduciendo la cantidad de trabajo y minimizando las posibles fuentes de error.
Si una costura de soldadura conecta dos placas con materiales diferentes, es posible seleccionar en un cuadro combinado en el complemento Uniones de acero cuál de los dos materiales se debe usar para esa costura.
Puede realizar el cálculo de la torsión de alabeo en todo el sistema. Así, considera el 7º grado de libertad adicional en el cálculo de las barras. Las rigideces de los elementos estructurales conectados se tienen en cuenta automáticamente. Esto significa que no tiene que definir la rigidez elástica ni las condiciones de apoyo para un sistema separado.
Entonces puede usar los esfuerzos internos del cálculo con torsión de alabeo en los complementos para el cálculo. Considere el bimomento de alabeo y el momento torsor secundario dependiendo del material y la norma seleccionada. Una aplicación típica es el análisis de estabilidad según la teoría de segundo orden con imperfecciones en estructuras de acero.
¿Sabía que La aplicación no se limita a secciones de acero de paredes delgadas. Así, es posible, por ejemplo, realizar el cálculo del momento de vuelco ideal de vigas con secciones de madera maciza.
El componente "Editor de barras" le permite modificar placas individuales o múltiples de barras en el complemento Uniones de acero.
Puede usar las operaciones de achaflanar, entalladura, redondeo y abertura con múltiples formas. Es posible aplicar ambas operaciones, "Entalladura" y "Achaflanar", para varias placas de barras.
De esta forma, puede, por ejemplo, realizar una entalladura en las alas de los perfiles en I (ver figura).
En comparación con el módulo adicional RF-/STEEL Warping Torsion (RFEM 5/RSTAB 8), se han agregado las siguientes características nuevas al complemento Alabeo por torsión (7 GDL) para RFEM 6/RSTAB 9:
Integración completa en el entorno de RFEM 6 y RSTAB 9
El 7º grado de libertad se considera directamente en el cálculo de barras en RFEM/RSTAB en todo el sistema
Ya no es necesario definir las condiciones de apoyo o las rigideces elásticas para el cálculo en el sistema equivalente simplificado
Es posible la combinación con otros complementos, por ejemplo para el cálculo de cargas críticas para pandeo por torsión y pandeo lateral con análisis de estabilidad
Sin restricción para secciones de acero de paredes delgadas (también es posible calcular, por ejemplo, los momentos de vuelco ideales para vigas con secciones de madera maciza)
Los resultados del cálculo de la conexión se pueden introducir en el informe
Al crear un nuevo informe, seleccione los elementos agregados desde el complemento Uniones de acero
Utilice la herramienta 'Imprimir gráfico en el informe' para insertar gráficos con los resultados de la conexión, incluido el panel de control, en el informe
El informe contiene las especificaciones de los componentes de la conexión, parámetros de cálculo, resultados y gráficos
En el complemento Uniones de acero, puede diseñar uniones según la norma estadounidense ANSI/AISC 360-16. Están integrados los siguientes métodos de diseño:
Consideración de 7 direcciones de deformación locales (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) u 8 esfuerzos internos (N, Vu, Vv, Mt, pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω) al calcular los elementos de las barras
Utilizable en combinación con un análisis estructural según el análisis estático lineal, de segundo orden, y de grandes deformaciones (también se pueden tener en cuenta las imperfecciones)
En combinación con el complemento Estabilidad de la estructura, permite determinar los factores de carga crítica y las formas del modo de los problemas de estabilidad como el pandeo torsional y lateral.
Consideración de chapas frontales y rigidizadores transversales como muelles de alabeo al calcular las secciones en I con determinación automática y muestra gráfica de la rigidez elástica de alabeo
Representación gráfica del alabeo de la sección de barras en la deformación
Además de otros componentes predefinidos en el complemento de cálculo Uniones de acero, puede usar el componente básico universal 'Soldadura general' para introducir situaciones de conexión complejas.
En el complemento Uniones de acero, puede clasificar las rigideces de las uniones.
Además de la rigidez inicial, la tabla también muestra los valores límite para las conexiones articuladas y rígidas para los esfuerzos internos seleccionados N, My y/o Mz. La clasificación resultante se muestra en tablas como "articulada", "semirrígida" o "rígida".
¿Usó el solucionador de valores propios interno adicional para determinar el factor de carga crítica como parte del análisis de estabilidad? En este caso, puede mostrar la forma del modo de gobierno del objeto que se va a diseñar como resultado.
El complemento Cálculo de aluminio le ofrece más opciones. Aquí también puede calcular secciones generales que no estén predefinidas en la biblioteca de secciones. Por ejemplo, cree una sección en el programa RSECTION y luego impórtelo en RFEM/RSTAB. Dependiendo de la norma de cálculo utilizada, puede seleccionar entre varios formatos de cálculo. Esto incluye, por ejemplo, el análisis de tensiones equivalentes.
Ist zudem eine Lizenz für RSECTION und „Effektive Querschnitte“ vorhanden, so können Sie die Nachweise auch unter Berücksichtigung der effektiven Querschnittswerte nach EN 1999-1-1 führen.
En el complemento "Uniones de acero", puede considerar el pretensado de los tornillos en el cálculo para todos los componentes. Puede activar fácilmente el pretensado utilizando la casilla de verificación en los parámetros de los tornillos, y tiene un impacto en el análisis de tensión-deformación, así como en el análisis de rigidez.
Los pernos pretensados son pernos especiales que se utilizan en estructuras de acero para generar una alta fuerza de sujeción entre los componentes estructurales conectados. Esta fuerza de sujeción provoca fricción entre los componentes estructurales, lo que permite la transferencia de fuerzas.
Funcionalidad Los pernos pretensados se aprietan con un cierto par, estirándolos y generando una fuerza de tracción. Esta fuerza de tracción se transfiere a los componentes conectados y conduce a una alta fuerza de sujeción. La fuerza de sujeción evita que la conexión se afloje y asegura una transmisión de fuerza fiable.
Ventajas
Alta capacidad de carga: los pernos pretensados pueden transferir grandes fuerzas.
Baja deformación: Minimizan la deformación de la conexión.
Resistencia a la fatiga : Son resistentes a la fatiga.
Facilidad de montaje: Son relativamente fáciles de montar y desmontar.
Análisis y dimensionamiento El cálculo de los tornillos pretensados se realiza en RFEM utilizando el modelo de análisis de elementos finitos generado por el complemento "Uniones de acero". Tiene en cuenta la fuerza de sujeción, la fricción entre los componentes estructurales, la resistencia a cortante de los pernos y la capacidad de carga de los componentes estructurales. El cálculo se realiza según DIN EN 1993-1-8 (Eurocódigo 3) o la norma estadounidense ANSI/AISC 360-16. El modelo de análisis creado, incluidos los resultados, se puede guardar y utilizar como un modelo de RFEM independiente.
Para diseñar una conexión de acero, debe tener activado el complemento de Uniones de acero. Los complementos en RFEM 6 se activan en la pestaña Complementos de la ventana Editar modelo - Datos básicos. Si el complemento está activo, se muestra en el navegador.
En la biblioteca de estructuras de capas, están disponibles los siguientes fabricantes de madera contralaminada:
Binderholz (EE. UU.)
KLH (Estados Unidos, Canadá)
Calle buck (Estados Unidos, Canadá)
Nordic Structures (Estados Unidos, Canadá)
Madera maciza de Mercer
SmartLam
Sterling Structural
Superestructuras incluidas en la edición 32 de Lignatec "Crosslaminated Timber of Swiss Production"
Al importar una estructura de la biblioteca de estructuras de capas, todos los parámetros relevantes se adoptan automáticamente. La biblioteca se está actualizando constantemente.
Para los componentes de la unión, puede comprobar si el fallo de estabilidad es relevante. Esto requiere el complemento Estabilidad de la estructura.
En este caso, se calcula el factor de carga crítica para todas las combinaciones de carga analizadas y el número seleccionado de deformadas del modo para el modelo de conexión. Compare el factor de carga crítica más pequeño con el valor límite 15 de la norma EN 1993-1-1, apartado 5. Además, puede realizar un ajuste definido por el usuario del valor límite. Como resultado del análisis de estabilidad, el programa muestra gráficamente las deformadas del modo correspondientes.
Para el análisis de estabilidad, RFEM utiliza el modelo de superficies adaptado para reconocer específicamente las formas de pandeo local. También puede guardar y usar el modelo del análisis de estabilidad, incluidos los resultados, como un archivo de modelo separado.
En el complemento Uniones de acero, puede conectar secciones huecas circulares mediante soldaduras.
Es posible conectar las secciones circulares entre sí o con componentes estructurales planos. Los redondeos de secciones estándar y de paredes delgadas también se pueden conectar con una soldadura.
Puede seleccionar varios métodos que están disponibles para el análisis de valores propios:
Métodos directos
Los métodos directos (Lanczos (en RFEM), raíces de polinomio característico (en RFEM), método de iteración del subespacio (en RFEM y RSTAB), iteración inversa desplazada (en RSTAB)) son adecuados para modelos pequeños y medianos. Use estos métodos de resolución rápida solo si su computadora tiene una gran cantidad de memoria RAM.
Método de iteración ICG (gradiente conjugado incompleto [RFEM])
Por el contrario, este método solo requiere una pequeña cantidad de memoria. Los valores propios se determinan uno tras otro. Se puede usar para calcular grandes sistemas estructurales con pocos valores propios.
Utilice el complemento Estabilidad de la estructura para realizar un análisis de estabilidad no lineal utilizando el método incremental. Este análisis ofrece resultados cercanos a la realidad también para estructuras no lineales. El factor de carga crítica se determina aumentando gradualmente las cargas del caso de carga subyacente hasta que se alcanza la inestabilidad. El incremento de carga tiene en cuenta las no linealidades tales como barras defectuosas, apoyos y cimentaciones, así como las no linealidades del material. Después de aumentar la carga, puede realizar opcionalmente un análisis de estabilidad lineal en el último estado estable para determinar el modo de estabilidad.
Se implementa una biblioteca para superficies de madera contralaminada en RFEM, desde la cual puede importar las estructuras de capas del fabricante (por ejemplo, Binderholz, KLH, Piveteaubois, Södra, Züblin Timber, Schilliger, Stora Enso). Además de los espesores de capas y los materiales, también está la información sobre las reducciones de rigidez y la unión del lado estrecho.
Análisis de estabilidad para pandeo por flexión, pandeo por torsión y pandeo por flexión-torsión bajo compresión
Análisis de pandeo lateral de los componentes estructurales sometidos a cargas de momentos
Importación de las longitudes eficaces del cálculo utilizando el complemento Estabilidad de la estructura
Entrada gráfica y comprobación de apoyos en nudos definidos y longitudes eficaces para el análisis de estabilidad
Dependiendo de la norma, es posible elegir entre la entrada definida por el usuario de Mcr, el método analítico de la norma y el uso de un solucionador de valores propios internos
Consideración del panel de cortante y la coacción al giro cuando se usa el solucionador de valores propios
Visualización gráfica de una deformada del modo si se utilizó el solucionador de valores propios
Análisis de estabilidad de los componentes estructurales con la tensión de compresión y flexión combinadas, según la norma de diseño
Cálculo comprensible de todos los coeficientes necesarios, como los factores de interacción
Consideración alternativa de todos los efectos para el análisis de estabilidad al determinar los esfuerzos internos en RFEM/RSTAB (análisis de segundo orden, imperfecciones, reducción de la rigidez, posiblemente en combinación con el complemento Alabeo por torsión (7 GDL)