Si hay un caso de carga o una combinación de carga en el programa, se activa el cálculo de estabilidad. Puede definir otro caso de carga para considerar, por ejemplo, el pretensado inicial.
Para esto, debe especificar si desea realizar un análisis lineal o no lineal. Dependiendo del caso de aplicación, puede seleccionar un método de cálculo directo, como el método de Lanczos o el método de iteración ICG. Las barras que no están integradas en superficies se visualizan generalmente como elementos de barras con dos nudos de elementos finitos. Con tales elementos, el programa no puede determinar el pandeo local de barras individuales. Es por eso que' tiene la opción de dividir las barras automáticamente.
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.
Como primeros resultados, el programa le presenta los factores de carga crítica. A continuación, puede realizar una evaluación de los riesgos de estabilidad. Para los modelos de barras, las longitudes eficaces resultantes y las cargas críticas de las barras se muestran en tablas.
Use la siguiente ventana de resultados para comprobar los valores propios normalizados ordenados por nudo, barra y superficie. El gráfico de valores propios le permite evaluar el comportamiento de pandeo. Esto hace que sea más fácil para usted tomar contramedidas.
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
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.
Una amplia gama de secciones disponibles, como secciones en I laminadas; secciones en U; secciones en T; angulares, secciones huecas rectangulares y circulares; redondos; secciones simétricas y asimétricas, paramétricas en I, T y angulares; secciones armadas (la idoneidad para el cálculo depende de la norma seleccionada)
Cálculo de secciones generales de RSECTION (dependiendo de los formatos de cálculo disponibles en la norma respectiva), por ejemplo, el cálculo de tensiones equivalentes
Cálculo de barras de sección variable (método de cálculo según norma)
Es posible el ajuste de los factores de cálculo esenciales y los parámetros de la norma
Flexibilidad gracias a las opciones de configuración detalladas para las bases y el alcance de los cálculos
Salida de resultados rápida y clara para una visión general inmediata de la distribución de los resultados después del cálculo
Salida detallada de los resultados del diseño y fórmulas esenciales (lista de resultados comprensible y verificable)
Salida de resultados numéricos claramente ordenados mostrados en tablas con la opción de representar los resultados gráficamente en el modelo
Integración de la salida de resultados en el informe de RFEM/RSTAB
Cálculo de tracción, compresión, flexión, cortante, torsión y esfuerzos internos combinados
Cálculo de tracción con la posibilidad de considerar un área de sección reducida (por ejemplo, debilitamiento del agujero)
Clasificación automática de secciones para comprobar el pandeo local
Los esfuerzos internos del cálculo con torsión de alabeo (7 grados de libertad) se tienen en cuenta mediante la comprobación de tensiones equivalentes (aún no disponible para la norma de cálculo ADM 2020).
Cálculo de secciones de clase 4 con propiedades de la sección eficaz según EN 1999-1-1 (se requieren licencias para RSECTION y Secciones eficaces para las secciones de RSECTION)
Comprobación de la abolladura por cortante con consideración de rigidizadores transversales
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 rigidez, posiblemente en combinación con el complemento Alabeo por torsión (7GDL)
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
Tiene dos opciones para un modelo de edificio. Puede crearlo cuando comience a modelar la estructura o activarlo después. En el modelo de construcción, puede definir directamente las plantas y manipularlas.
Al manipular las plantas, puede elegir si desea modificar o retener los elementos estructurales incluidos utilizando varias opciones.
RFEM hace parte del trabajo por usted. Por ejemplo, genera automáticamente secciones de resultados, por lo que no es necesario realizar muchos cálculos.
Puede mostrar los resultados como de costumbre a través del navegador Resultados. Además, el cuadro de diálogo del complemento le muestra la información sobre las plantas individuales. Así, siempre tiene una buena vista general.
¿Sabía que la optimización estructural en los programas RFEM y RSTAB es una finalización de la entrada paramétrica? Es un proceso paralelo al cálculo del modelo real con todas sus definiciones regulares de cálculo y dimensionamiento. El complemento asume que su modelo o bloque está construido con un contexto paramétrico y está controlado en su totalidad por parámetros de control globales del tipo "optimización". Por lo tanto, estos parámetros de control tienen un límite inferior y superior y un tamaño de paso para delimitar el intervalo de optimización. Si desea encontrar valores óptimos para los parámetros de control, tiene que especificar un criterio de optimización (por ejemplo, peso mínimo) con la selección de un método de optimización (por ejemplo, optimización por enjambre de partículas).
Ya puede encontrar el coste y la estimación de emisiones de CO2 en las definiciones de material. Puede activar ambas opciones individualmente en cada definición de material. La estimación se basa en una unidad para el coste unitario o la emisión unitaria para barras, superficies y sólidos. En este caso, puede seleccionar si desea especificar las unidades por peso, volumen o área.
Hay dos métodos que puede usar para el proceso de optimización, con los cuales puede encontrar valores de parámetros óptimos según un criterio de peso o deformación.
El método más eficiente con el menor tiempo de cálculo es la optimización por enjambre de partículas (PSO) casi natural. ¿Has oído o leído sobre esto? Esta tecnología de inteligencia artificial (IA) tiene una fuerte analogía con el comportamiento de las bandadas de aves que buscan un lugar de descanso. En tales enjambres, puede encontrar muchas personas (véase la solución de optimización, por ejemplo, el peso) a las que les gusta permanecer en un grupo y seguir el movimiento del grupo. Supongamos' que cada miembro individual del enjambre tiene la necesidad de descansar en un lugar de descanso óptimo (véase la mejor solución, por ejemplo, el peso más bajo). Esta necesidad aumenta a medida que se acerca el lugar de descanso. Por lo tanto, el comportamiento del enjambre también está influenciado por las propiedades del espacio (véase el diagrama de resultados).
¿Por qué la excursión a la biología? Muy simple: el proceso de PSO en RFEM o RSTAB procede de manera similar. La ejecución de cálculo comienza con un resultado de optimización de una asignación aleatoria de los parámetros a optimizar. Determina repetidamente nuevos resultados de optimización con valores de parámetros variados, que se basan en la experiencia de las mutaciones del modelo realizadas previamente. El proceso continúa hasta que se alcanza el número especificado de posibles mutaciones del modelo.
Como alternativa a este método, el programa también le ofrece un método de procesamiento por lotes. Este método intenta comprobar todas las posibles mutaciones del modelo especificando aleatoriamente los valores para los parámetros de optimización hasta que se alcanza un número predeterminado de posibles mutaciones del modelo.
Después de calcular una mutación del modelo, ambas variantes también comprueban los resultados de cálculo activados respectivos de los complementos. Además, guardan la variante con el resultado de optimización correspondiente y la asignación de valores de los parámetros de optimización si la utilización es < 1.
Puede determinar los costes totales estimados y la emisión a partir de las sumas respectivas de los materiales individuales. Las sumas de los materiales se componen de las sumas parciales basadas en el peso, en el volumen y en el área de los elementos de barra, superficie y sólido.
Ambos métodos de optimización tienen una cosa en común. Al final del proceso, le proporcionan una lista de mutaciones del modelo de los datos guardados. Aquí puede encontrar los detalles del resultado de la optimización de control y la asignación de valores asociada de los parámetros de optimización. Esta lista está organizada en orden descendente. Puede encontrar la mejor solución asumida mostrada en la parte superior. Para esto, el resultado de la optimización con su asignación de valor determinada es el más cercano al criterio de optimización. Todos los resultados de los complementos tienen una utilización < 1. Además, una vez completado el análisis, el programa ajusta la asignación de valores a la solución óptima para los parámetros de optimización en la lista de parámetros global.
En los cuadros de diálogo del material, puede encontrar las pestañas adicionales "Estimación del coste" y "Estimación las emisiones de CO2". Le muestran las sumas estimadas individuales de las barras, superficies y sólidos asignados por unidad de peso, volumen y área. Además, estas pestañas muestran el coste total y la emisión de todos los materiales asignados. Esto le da una buena visión general de su proyecto.
Una vez que activa el complemento Búsqueda de forma en los Datos básicos, se asigna un efecto de búsqueda de forma a los casos de carga con la categoría de casos de carga "Pretensado" junto con las cargas de búsqueda de forma del catálogo de cargas en barras, superficies y sólidos. Este es un caso de carga de pretensado. Por lo tanto, se transforma en un análisis de búsqueda de forma para todo el modelo con todas las barras, superficies y elementos sólidos definidos en él. Puede alcanzar la búsqueda de forma de los elementos relevantes de barras y membranas en medio del modelo general utilizando cargas especiales de búsqueda de forma y definiciones de carga regulares. Estas cargas de búsqueda de forma describen el estado esperado de deformación o fuerza después de la búsqueda de forma en los elementos. Las cargas regulares describen la carga externa de todo el sistema.
¿Sabe exactamente cómo se calcula la búsqueda de las formas? Primero, el proceso de búsqueda de forma de los casos de carga con la categoría de casos de carga "Pretensado" desplaza la geometría inicial de la malla a una posición óptimamente equilibrada por medio de bucles de cálculo iterativos. Para esta tarea, el programa utiliza el método de la estrategia de actualización de referencias (URS) del Prof. Bletzinger y el Prof. Ramm. Esta tecnología se caracteriza por formas de equilibrio las cuales, después del cálculo, cumplen casi exactamente con las condiciones de contorno de búsqueda de forma especificadas inicialmente (pandeo, fuerza y pretensado).
Además de la descripción pura de las fuerzas o flechas esperadas en los elementos a formar, el enfoque integral del método URS también permite una consideración de los esfuerzos regulares. En el proceso general, esto permite, por ejemplo, una descripción del peso propio o una presión neumática por medio de las cargas de los elementos correspondientes.
Todas estas opciones le dan al núcleo de cálculo el potencial para calcular formas anticlásticas y sinclásticas que están en un equilibrio de fuerzas para geometrías planas o simétricas rotacionalmente. Para poder implementar de manera realista ambos tipos de manera individual o conjunta en un entorno, el cálculo especifica dos formas de describir los vectores de fuerza de la búsqueda de forma:
Método de tracción: descripción de los vectores de fuerza de búsqueda de forma en el espacio para geometrías planas
Método de proyección: descripción de los vectores de fuerza de búsqueda de forma en un plano de proyección con fijación de la posición horizontal para geometrías cónicas
El proceso de búsqueda de forma le proporciona un modelo estructural con esfuerzos activos en el "caso de carga de pretensado" Este caso de carga muestra el desplazamiento desde la posición de entrada inicial hasta la geometría de forma encontrada en los resultados de la deformación. En los resultados basados en esfuerzos o tensiones (esfuerzos internos en barras y superficies, tensiones en sólidos, presiones de gases, etc.), se aclara el estado para mantener la forma encontrada. Para el análisis de la geometría de la forma, el programa le ofrece un gráfico de curvas de nivel bidimensional con la salida de la altura absoluta y un gráfico de inclinación para la visualización de la situación del desnivel.
Ahora, se realiza un cálculo y análisis estático adicional de todo el modelo. Para este propósito, el programa transfiere la geometría de forma encontrada, incluidas las deformaciones por elementos, a un estado inicial aplicable universalmente. Ahora puede usarlo en los casos de carga y combinaciones de carga.