El complemento Uniones de acero le proporciona la opción de conectar secciones de perfiles huecos 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.
En el complemento Uniones de acero, puede clasificar la rigidez 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".
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.
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.
El cálculo de barras de acero conformadas en frío según AISI S100-16/CSA S136-16 está disponible en RFEM 6. Se puede acceder al diseño seleccionando "AISC 360" o "CSA S16" como estándar en el complemento de diseño de acero. Entonces, se selecciona automáticamente "AISI S100" o "CSA S136" para el cálculo conformado en frío.
RFEM aplica el método de resistencia directa (DSM) para calcular la carga de pandeo elástico de la barra. El método de resistencia directa ofrece dos tipos de soluciones, numéricas (método de bandas finitas) y analíticas (especificación). La curva característica del FSM y las formas de pandeo se pueden ver en Secciones.
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.
En el complemento Uniones de acero, puede diseñar uniones según la norma estadounidense ANSI/AISC 360-16. Están integrados los siguientes métodos de diseño:
Las nuevas secciones de acero según el último CISC Handbook (12ª edición) están disponibles en RFEM 6. Las secciones se muestran en la biblioteca normalizada. En el filtro, seleccione "Canadá" para la región y "CISC 12" para la norma. Alternativamente, el nombre de la sección se puede ingresar directamente en el cuadro de búsqueda ubicado en la parte inferior del cuadro de diálogo.
¿Trabaja con los componentes estructurales que consisten en losas? En ese caso, tiene que realizar el cálculo del esfuerzo cortante con los requisitos del cálculo de la resistencia a punzonamiento, por ejemplo, según 6.4, EN 1992-1-1. Además de las losas de piso, también puede diseñar losas de cimentación de esta manera.
En la Configuración del estado límite último para el cálculo de hormigón, puede definir los parámetros de cálculo de punzonamiento para los nudos seleccionados.
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.
Gracias al módulo de ampliación RF-/STEEL Warping Torsion, se puede realizar el cálculo según la Guía de cálculo 9 ("Design Guide 9") en RF-/STEEL AISC.
El cálculo se lleva a cabo con 7 grados de libertad según la teoría de torsión de alabeo y permite un cálculo de la estabilidad realista, incluyendo la consideración de la torsión.
La determinación del momento crítico de pandeo se realiza en RF-/STEEL AISC utilizando el solucionador de valores propios que permite una determinación exacta de la carga crítica de pandeo.
El solucionador de valores propios muestra una ventana de visualización del gráfico de valores propios, que permite comprobar las condiciones de contorno.
En STEEL AISC, se pueden considerar las coacciones laterales intermedias en cualquier ubicación. Por ejemplo, se puede estabilizar sólo el ala superior.
Además, se pueden asignar coacciones laterales intermedias definidas por el usuario, por ejemplo muelles de giro simples y traslacionales en cualquier ubicación en la sección.
La biblioteca de materiales ya incluye los tipos de hormigón y aceros de armar disponibles para el cálculo. Sin embargo, siempre es posible definir otros materiales según CSA A23.3.
Las unidades utilizadas para el cálculo de hormigón armado según CSA A23.3 se ajustan al sistema métrico de manera predeterminada.
La primera ventana de resultados muestra las razones de tensiones máximas con el cálculo correspondiente de cada caso de carga, combinación de cargas o combinación de resultados calculados.
Las otras ventanas de resultados enumeran todos los resultados detallados ordenados por tema específico en menús de árbol ampliables. Todos los resultados intermedios a lo largo de las barras se pueden mostrar en cualquier posición. De esta manera, puede volver fácilmente sobre cómo el módulo ha realizado los cálculos individuales.
Los datos completos del módulo forman parte del informe de RFEM/RSTAB. Puede seleccionar el contenido del informe y la extensión específicamente para los cálculos individuales.
Primero, es necesario decidir si se realiza el cálculo según ASD o LRFD. Después, puede ingresar los casos de carga, las combinaciones de carga y las combinaciones de resultados que se van a calcular. Las combinaciones de carga según ASCE 7 se pueden generar de forma manual o automática en RFEM/RSTAB.
En los siguientes pasos, puede ajustar los ajustes previos de los apoyos laterales intermedios, las longitudes eficaces y otros parámetros de cálculo específicos de la norma, como el factor de modificación Cb para el pandeo lateral o el factor de arrastre por cortante. En caso de que se utilicen las barras continuas, es posible definir condiciones de apoyo individuales y excentricidades para cada nudo intermedio de las barras individuales. En el fondo del programa, una herramienta especial de AEF determina las cargas críticas y momentos críticos que se requieren para el análisis de estabilidad.
Junto con RFEM/RSTAB también es posible aplicar el Método de Análisis Directo considerando la influencia del cálculo general según el análisis de segundo orden. De esta forma, se puede evitar el uso de factores de mayoración especiales.
Cálculo de barras y conjuntos de barras para tracción, compresión, flexión, cortante, esfuerzos internos combinados y torsión
Análisis de estabilidad de pandeo y pandeo lateral
Determinación automática de cargas críticas de pandeo y momentos críticos de pandeo para aplicaciones de carga generales y condiciones de apoyo por medio de un programa especial de análisis por elementos finitos (análisis de valores propios) integrado en el módulo
Cálculo analítico alternativo del momento crítico de pandeo para situaciones estándar
Aplicación opcional de apoyos laterales discretos a vigas y barras continuas
Clasificación automática de secciones (compactas, no compactas y esbeltas)
Cálculo del estado límite de servicio (flecha)
Optimización de la sección
Una amplia gama de secciones disponibles, como secciones laminadas en I; secciones en U; secciones en T; ángulos; secciones huecas rectangulares y circulares; barras redondas; secciones simétricas y asimétricas, paramétricas en I, T y angulares; ángulos dobles
Ventanas de entrada y resultados claramente dispuestas
Documentación detallada de resultados que incluye referencias a las ecuaciones de cálculo de la norma utilizada
Varias opciones de filtro y clasificación de resultados, incluyendo listas de resultados por barra, secciones y posición x, o por caso de carga, combinación de carga y combinación de resultados
Tabla de resultados de esbeltez de barras y esfuerzos internos determinantes
Lista de piezas con especificaciones de peso y sólido
Dado que RF-/STEEL Warping Torsion está totalmente integrado en RF-/STEEL EC3 y RF‑/STEEL AISC, los datos se introducen de la misma manera que para el cálculo habitual en estos módulos. Solo es necesario seleccionar la opción "Realizar análisis de alabeo" en el cuadro de diálogo Detalles, pestaña Torsión por alabeo (ver figura a la derecha). También puede definir el número máximo de iteraciones en este cuadro de diálogo.
El análisis de torsión de alabeo se realiza para conjuntos de barras en RF-/STEEL AISC y RF‑/STEEL EC3. Puede definir condiciones de contorno tales como apoyos en nudos o liberaciones en extremos de barras para ellos. También es posible especificar imperfecciones para el cálculo no lineal.
Los resultados del análisis de la torsión de alabeo se muestran en RF-/STEEL AISC y RF-/STEEL EC3 de la forma habitual. Entre otros resultados, las ventanas de resultados correspondientes incluyen la deformación crítica y los valores de la torsión, los esfuerzos internos y el resumen del cálculo.
La visualización gráfica de las formas de modo (incluido el alabeo) permite una evaluación realista del comportamiento del pandeo.
La primera ventana muestra el coeficiente máximo de utilización con el correspondiente análisis para cada caso de carga / combinación de carga / combinación de resultados.
Las ventanas siguientes muestran todos los resultados detallados ordenados por sujetos específicos en menús desplegables en árbol. Todos los resultados intermedios a lo largo de las barras se pueden mostrar en cualquier posición. De esta manera, se puede revisar fácilmente cómo los cálculos individuales han sido realizados por el módulo.
Los datos completos del módulo forman parte del informe de RFEM/RSTAB. Puede seleccionar el contenido del informe y la extensión deseada de la salida de resultados para los diseños individuales.
Es necesario introducir los datos del material, la carga y la combinación en RFEM/RSTAB de acuerdo con el concepto de cálculo especificado por GB 50017. La biblioteca de materiales de RFEM / RSTAB están preparados los materiales relevantes.
El módulo adicional RF-/STEEL GB requiere el cálculo de barras y conjuntos de barras, así como casos de carga, combinaciones de carga y combinaciones de resultados.
En las ventanas de entrada posteriores, puede ajustar las definiciones preestablecidas de los apoyos intermedios laterales y las longitudes eficaces. El programa utiliza esta configuración para determinar las cargas y momentos críticos necesarios para el análisis de estabilidad en estas situaciones.
Cálculo de esfuerzos internos de tracción, compresión, flexión, cortante y combinados
Análisis de estabilidad para pandeo por flexión y pandeo lateral
Determinación automática de cargas críticas de pandeo y factores de estabilidad global para pandeo lateral según el anexo B
Aplicación opcional de apoyos laterales discretos a vigas
Análisis de estabilidad local automático y comprobación de los criterios de cálculo plástico de una sección
Análisis de deformaciones (estado de servicio)
Optimización de la sección
Amplia gama de secciones disponibles, como secciones en I laminadas, secciones en U, secciones huecas rectangulares, angulares, secciones en T. Secciones soldadas: En forma de I (simétrica y asimétrica respecto al eje mayor), secciones en U (simétricas respecto al eje mayor), secciones huecas rectangulares (simétricas y asimétricas respecto al eje mayor), angulares, redondos y redondos
Tablas de resultados ordenadas de forma clara
Documentación detallada de resultados que incluye referencias a las ecuaciones de cálculo de la norma utilizada
Varias opciones de filtro y clasificación de resultados, incluyendo listas de resultados por barra, secciones, posición x o por caso de carga, carga y combinación de resultados
Tabla de resultados de esbeltez de barras y esfuerzos internos determinantes
Lista de piezas con especificaciones de peso y sólido