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.
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.
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.
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.
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).
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:
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".
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
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.
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.
El componente "Placa base" le permite diseñar conexiones con placa base con anclajes empotrados. En este caso, se analizan las placas, soldaduras, anclajes y la interacción acero-hormigón.
El cálculo de los componentes de conexión se realiza según AISC 360-16 y el Eurocódigo EN 1993-1-8.
Después de activar el complemento, se deben activar las situaciones de proyecto para uniones de acero en el cuadro de diálogo "Casos de carga y combinaciones".
El complemento "Estabilidad de la estructura" es necesario para el cálculo de la estabilidad de la conexión (pandeo).
El cálculo se puede iniciar mediante la tabla o el icono en la barra superior.
Puede mostrar todos los resultados esenciales en el modelo de elementos finitos. En este caso, puede filtrar los resultados por separado según los componentes respectivos.
Además, RFEM le ofrece todas las comprobaciones de diseño en forma de tabla, incluida la visualización de las fórmulas utilizadas. Si lo desea, puede transferir las tablas de resultados al informe de RFEM.
Para el cálculo de la conexión, puede insertar una nueva barra como un componente directamente en el complemento Uniones de acero. Esto solo se considerará entonces para el cálculo de la unión. Puede usar los componentes Soldadura y Medios de fijación para la conexión con las otras barras.
Además, es posible usar los componentes Componente de barra y Editor de barras y disponer elementos de armadura, como rigidizadores y cartelas, en la barra insertada.
¿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