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.
Determinación de las tensiones principales y básicas, tensiones tangenciales y de membrana, así como las tensiones equivalentes y tensiones de membrana equivalentes
Análisis de tensiones para superficies de la estructura incluyendo formas simples o complejas
Tensiones equivalentes calculadas de acuerdo con diferentes criterios:
Teoría de la energía de distorsión o hipótesis de modificación de forma (von Mises)
Teoría de la tensión tangencial máxima (Tresca)
Criterio de tensiones principales máximas (Rankine)
Criterio de la deformación principal (Bach)
Opción de optimizar espesores de las superficies y de transferir los datos a RFEM
Salida de deformaciones
Resultados detallados de los diferentes componentes de tensiones y razones en tablas y gráficos
Función de filtro para sólidos, superficies, líneas y nudos en tablas
Tensiones tangenciales transversales según Mindlin, Kirchhoff, o mediante especificaciones definidas por el usuario
Después de completar el dimensionamiento, el programa proporcionará resultados dispuestos claramente. Así, el programa le muestra las tensiones máximas y las razones de tensiones resultantes ordenadas por sección, barra/superficie, sólido, conjunto de barras, posición en x, etc. Además de los valores de los resultados en tablas, el complemento le muestra el gráfico de la sección correspondiente con los puntos de tensión, diagramas de tensión y sus valores. Puede relacionar la razón de tensiones con cualquier tipo de tensión. La posición activada se resalta en el modelo de análisis de RFEM/RSTAB.
Además de la evaluación tabular, el programa te ofrece aún más. También puede comprobar gráficamente las tensiones y las razones de tensiones en el modelo de RFEM/RSTAB. Es posible ajustar los colores y valores individualmente.
La representación de los diagramas de resultados de una barra o conjunto de barras le permite una evaluación específica. Para cada posición de cálculo, puede abrir el cuadro de diálogo respectivo para comprobar las propiedades de la sección relevantes para el cálculo y los componentes de tensión de cualquier punto de tensión. Finalmente, tiene la opción de imprimir el gráfico correspondiente, incluyendo todos los detalles.
La introducción de capas de suelo para las muestras de suelo se realiza en un cuadro de diálogo claramente organizado. Una representación gráfica correspondiente apoya la claridad y facilita la comprobación de la entrada.
Una base de datos ampliable facilita la selección de las propiedades del material del suelo. El modelo de Mohr-Coulomb, así como un modelo no lineal con rigidez dependiente de la tensión y la deformación, están disponibles para un modelado realista del comportamiento del material del suelo.
Puede definir cualquier número de muestras de suelo y capas. El suelo se genera a partir de todas las muestras introducidas usando sólidos en 3D. La asignación a la estructura se realiza mediante coordenadas.
El cuerpo del suelo se calcula según el método iterativo no lineal. Las tensiones y asientos calculados se muestran gráficamente y en tablas.
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
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.
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.
¿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.