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
El análisis por empujes incrementales (pushover) se gestiona mediante un tipo de análisis recientemente introducido en las combinaciones de carga. Aquí, tiene acceso a la selección de la distribución y dirección de la carga horizontal, la selección de una carga constante, la selección del espectro de respuesta deseado para la determinación del desplazamiento objetivo y la configuración del análisis por empujes incrementales adaptado a este tipo de análisis.
En la configuración del análisis por empujes incrementales, puede modificar el incremento de la carga horizontal y especificar la condición de parada para el análisis. Además, es posible ajustar fácilmente la precisión para la determinación iterativa del desplazamiento objetivo.
Consideración del comportamiento no lineal de los componentes utilizando articulaciones plásticas estándar para acero (FEMA356, EN 1998‑3) y el comportamiento no lineal del material (mampostería, acero - curvas de trabajo bilineales definidas por el usuario)
Importación directa de masas desde casos de carga o combinaciones para la aplicación de cargas verticales constantes
Especificaciones definidas por el usuario para la consideración de las cargas horizontales (estandarizadas al modo propio o distribuidas uniformemente sobre la altura de las masas)
Determinación de una curva de capacidad (curva de pushover) con criterio límite seleccionable del cálculo (un hundimiento o una deformación límite)
Transformación de la curva de capacidad en el espectro de capacidad (formato ADRS, sistema de grado único de libertad)
Bilinearización del espectro de capacidad según EN 1998‑1:2010 + A1: 2013
Transformación del espectro de respuesta aplicado en el espectro requerido (formato ADRS)
Determinación del desplazamiento objetivo según EC 8 (el método N2 según Fajfar 2000)
Comparación gráfica de la capacidad y el espectro requerido
Evaluación gráfica de los criterios de aceptación de articulaciones plásticas predefinidas
Visualización de resultados de los valores utilizados en el cálculo iterativo del desplazamiento objetivo
Acceso a todos los resultados del análisis estructural en los niveles de carga individuales
Durante el cálculo, la carga horizontal seleccionada se incrementa en pasos de carga. Se realiza un análisis estático no lineal para cada paso de carga hasta alcanzar la condición límite especificada.
Los resultados del análisis por empujes incrementales son extensos. Por un lado, se analiza la estructura para determinar su comportamiento a la deformación. Esto se puede representar mediante una línea de fuerza-deformación del sistema (una curva de capacidad). Por otro lado, el efecto del espectro de respuesta se puede mostrar en la pantalla ADRS (Espectro de respuesta de aceleración-desplazamiento). El desplazamiento objetivo se determina automáticamente en el programa en función de estos dos resultados. El proceso se puede evaluar gráficamente y en tablas.
Los criterios de aceptación individuales se pueden evaluar y valorar gráficamente (para el siguiente paso de carga del desplazamiento objetivo, pero también para todos los demás pasos de carga). Los resultados del análisis estático también están disponibles para los pasos de carga individuales.
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.
¿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.
¿Ya ha descubierto la salida tabular y gráfica de masas en puntos de malla? Bien, este es también uno de los resultados del análisis modal en RFEM 6. De esta forma, puede comprobar las masas importadas que dependen de varias configuraciones del análisis modal. Se pueden mostrar en la pestaña Masas en puntos de malla de la tabla Resultados. La tabla le proporciona una vista general de los siguientes resultados: Masa - Dirección de traslación (mX, mY, mZ ), Masa - Dirección de giro (mφX, mφY, mφZ ) y la Suma de masas. ¿Sería mejor para usted tener una evaluación gráfica lo más rápido posible? Luego, también puede mostrar gráficamente las masas en puntos de malla.
Como'ya ha aprendido, los resultados de un caso de carga de análisis modal se muestran en el programa después de un cálculo con éxito. De este modo, puede ver inmediatamente la forma del primer modo gráficamente o como una animación. También puede ajustar fácilmente la representación de la normalización de la forma del modo. Hágalo directamente en el navegador Resultados, donde tiene una de las cuatro opciones para la visualización de las deformadas del modo disponibles para la selección:
Escala del valor del vector de forma del modouj a 1 (solo considera los componentes de traslación)
Seleccionar el componente traslacional máximo del vector propio y establecerlo en 1
Consideración de todo el vector propio (incluyendo los componentes de giro), selección del máximo y establecimiento de 1
Configuración de la masa modal mi para cada deformada del modo en 1 kg
Puede encontrar una explicación detallada de la estandarización de la deformada del modo en el Manual en línea .
¿Desea considerar otras cargas como masas además de las cargas estáticas? El programa lo permite para cargas en nudos, barras, líneas y superficies. Para esto, necesita seleccionar el Tipo de carga de masa al definir la carga de interés. Defina una masa o componentes de masa en las direcciones X, Y y Z para tales cargas. Para las masas en nudos, tiene una opción adicional para especificar también los momentos de inercia X, Y y Z para modelar puntos de masa más complejos.
A menudo es necesario omitir las masas. Este es particularmente el caso cuando desea utilizar la salida del análisis modal para el análisis sísmico. Para esto, se requiere el 90% de la masa modal eficaz en cada dirección para el cálculo. Por lo tanto, puede omitir la masa en todos los apoyos fijos en nudos y en línea. El programa desactiva automáticamente las masas asociadas.
También puede seleccionar manualmente los objetos cuyas masas se van a omitir para el análisis modal. Hemos mostrado esto último en la imagen para una mejor vista. Se realiza una selección definida por el usuario y se seleccionan los objetos con sus componentes de masa asociados para omitir las masas.
Al definir los datos de entrada para el caso de carga del análisis modal, puede considerar un caso de carga cuyas rigideces representan la posición inicial para el análisis modal. ¿Cómo se hace? Como se muestra en la imagen, seleccione la opción "Considerar el estado inicial desde". Ahora, abra el cuadro de diálogo "Configuración del estado inicial" y defina el tipo Rigidez como el estado inicial. En este caso de carga, a partir del cual se tiene en cuenta el estado inicial, puede considerar la rigidez del sistema estructural cuando fallan las barras traccionadas. El propósito de todo esto: La rigidez de este caso de carga se considera en el análisis modal. De este modo, se obtiene un sistema claramente flexible.
Ya se puede ver en la imagen: Las imperfecciones también se pueden tener en cuenta al definir un caso de carga de análisis modal. Los tipos de imperfección que puede usar en el análisis modal son las cargas ficticias del caso de carga, la verticalidad inicial mediante la tabla, la deformación estática, el modo de pandeo, la deformada del modo dinámico y el grupo de casos de imperfección.
¿Sabía que ...? Puede definir fácilmente modificaciones estructurales en casos de carga del tipo Análisis modal. Esto le permite, por ejemplo, ajustar individualmente la rigidez de los materiales, secciones, barras, superficies, articulaciones y apoyos. También puede modificar las rigideces para algunos complementos de cálculo. Una vez que selecciona los objetos, sus propiedades de rigidez se adaptan al tipo de objeto. De esta forma, puede definirlos en pestañas separadas.
¿Desea analizar el fallo de un objeto (por ejemplo, un pilar) en el análisis modal? Esto también es posible sin ningún problema. Simplemente cambie a la ventana Modificación estructural y desactive los objetos relevantes.
¿Su objetivo es determinar el número de deformadas del modo? El programa le ofrece dos métodos para esto. Por un lado, puede definir manualmente el número de las deformadas del modo más pequeñas que se van a calcular. En este caso, el número de deformadas del modo disponibles depende de los grados de libertad (es decir, el número de puntos de masa libre multiplicado por el número de direcciones en las que actúan las masas). Sin embargo, está limitado a 9999. Por otro lado, puede establecer la frecuencia natural máxima de la forma en que el programa determina las formas del modo automáticamente hasta alcanzar la frecuencia natural establecida.
¿Ha finalizado el cálculo? Los resultados del análisis modal están disponibles tanto gráficamente como en tablas. Muestre las tablas de resultados para el caso de carga o los casos de carga del análisis modal. Por lo tanto, puede ver los valores propios, las frecuencias angulares, las frecuencias naturales y los períodos naturales de la estructura a primera vista. Las masas modales eficaces, los factores de masa modales y los factores de participación también se muestran claramente.
Tiene varias opciones disponibles para definir masas para un análisis modal. Si bien las masas debidas al peso propio se consideran automáticamente, puede considerar las cargas y masas directamente en un caso de carga del tipo de análisis modal. ¿Necesita más opciones? Seleccione si se deben considerar las cargas completas como masas, los componentes de carga en la dirección Z global o solo los componentes de la carga en la dirección de la gravedad.
El programa le ofrece una opción adicional o alternativa para la importación de masas: Una definición manual de las combinaciones de carga a partir de las cuales las masas son consideradas en el análisis modal. ¿Ha seleccionado una norma de cálculo? Entonces puede crear una situación de proyecto con el tipo de combinación de Masa sísmica. Por lo tanto, el programa calcula automáticamente una situación de masa para el análisis modal según la norma de cálculo preferida. En otras palabras: El programa crea una combinación de carga sobre la base de los coeficientes de combinación preestablecidos para la norma seleccionada. Esta contiene las masas utilizadas para el análisis modal.
El software de análisis estructural de Dlubal hace mucho trabajo por usted. Los parámetros de entrada de datos relevantes para las normas seleccionadas son sugeridos por el programa de acuerdo con las reglas. Además, puede introducir los espectros de respuesta manualmente.
Los casos de carga del tipo Análisis de espectro de respuesta definen la dirección en la que actúan los espectros de respuesta y qué valores propios de la estructura son relevantes para el análisis. En la configuración del análisis espectral, puede definir detalles, si es preciso, para las reglas de combinación y amortiguamiento, así como la aceleración de período cero (ZPA).
¿Sabía que Las cargas estáticas equivalentes se generan por separado para cada valor propio y dirección de excitación relevantes. Estas cargas se guardan en un caso de carga del tipo Análisis del espectro de respuesta y RFEM/RSTAB realiza un análisis estático lineal.
Los casos de carga del tipo Análisis de espectro de respuesta contienen las cargas equivalentes generadas. Primero, las contribuciones modales se deben superponer con la regla SRSS o CQC. En este caso, puede usar los resultados con signo según la forma del modo dominante.
Posteriormente, los componentes direccionales de las acciones sísmicas se combinan con el SRSS o la regla del 100%/30%.
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.
Gracias a la integración de RF-/DYNAM Pro en RFEM o RSTAB, puede incorporar resultados numéricos y gráficos de RF-/DYNAM Pro - Nonlinear Time History al informe global. Además, todas las opciones de RFEM y RSTAB están disponibles para una visualización gráfica. Los resultados del análisis en el dominio del tiempo se muestran en un diagrama del dominio del tiempo.
Los resultados se muestran en función del tiempo y los valores numéricos se pueden exportar a MS Excel. Las combinaciones de resultados se pueden exportar, ya sea como resultado de un solo paso de tiempo o se filtran los resultados más desfavorables de todos los pasos de tiempo.
Cálculo en RFEM El análisis en el dominio del tiempo se realiza con el análisis implícito de Newmark o el análisis explícito. Ambos son métodos de integración temporal directos. El análisis implícito necesita pequeños pasos de tiempo para proporcionar resultados precisos. El análisis explícito determina el paso de tiempo necesitado automáticamente para proporcionar la estabilidad de la solución. El análisis explícito es adecuado para el análisis de excitationes cortas, tales como la excitación de impulso o una explosión.
El cálculo en RSTAB El análisis en el dominio del tiempo no lineal se realiza con el análisis explícito. Esto es un método directo de integración de tiempo y determina el paso de tiempo necesitado automáticamente para proporcionar la estabilidad de la solución.
RF-/DYNAM Pro - Nonlinear Time History está integrado en la estructura de RF-/DYNAM Pro - Forced Vibrations y se amplía con dos métodos de análisis no lineales (un análisis no lineal en RSTAB).
Los diagramas fuerza-tiempo se pueden introducir como transitorios, periódicos o en función del tiempo. Los casos de carga dinámicos combinan los diagramas de tiempo con los casos de carga estáticos, lo que proporciona una gran flexibilidad. Además, es posible definir pasos de tiempo para el cálculo, amortiguamiento estructural y opciones de exportación en los casos de carga dinámicos.
Diagramas de tiempo definidos por el usuario en función del tiempo, en forma de tabla o como cargas armónicas
Combinación de los diagramas de tiempo con casos de carga o combinaciones de RFEM/RSTAB (permite la definición de cargas en nudos, barras y superficies, así como cargas libres y generadas variables en el tiempo)
Combinación de varias funciones de excitación independientes
Análisis no lineal en el dominio del tiempo con análisis implícito de Newmark (sólo RFEM) o análisis explícito
Amortiguamiento estructural utilizando coeficientes de amortiguamiento de Rayleigh o amortiguamiento de Lehr'
Importación directa de las deformaciones iniciales de un caso o combinación de carga (sólo RFEM)
Modificaciones de rigidez como condiciones iniciales; por ejemplo, efecto del esfuerzo axil, barras desactivadas (solo RSTAB)
Muestra de resultados gráfica en un diagrama de dominio del tiempo
Exportación de resultados en pasos de tiempo definidos por el usuario o como una envolvente
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.
Están disponibles los Anejos Nacionales siguientes según EN 1998-1:
DIN EN 1998-1/NA:2011-01 (Alemania)
ÖNORM EN 1991-1-1:2011-09 (Austria)
NBN - ENV 1998-1-1: 2002 NAD-E/N/F (Bélgica)
ČSN EN 1998-1/NA:2007 (República Checa)
NF EN 1998-1-1/NA:2014-09 (Francia)
UNI-EN 1991-1-1/NA:2007 (Italia)
NP EN 1998-1/NA:2009 (Portugal)
SR EN 1998-1/NA:2004 (Rumanía)
STN EN 1998-1/NA:2008 (Eslovaquia)
SIST EN 1998-1: 2005/A101:2006 (Eslovenia)
CYS EN 1998-1/NA:2004 (Chipre)
NA según BS EN 1998-1: 2004:2008 (Reino Unido)
NS-EN 1998-1: 2004 + A1: 2013/NA:2014 (Noruega)
Espectros de respuesta definidos por el usuario
Aproximación de los espectros de respuesta relacionados con la dirección
Las deformadas de los modos relevantes para el espectro de respuesta se pueden seleccionar manual o automáticamente (se puede aplicar la regla del 5% del Eurocódigo 8)
Las cargas estáticas equivalentes generadas se exportan a casos de carga, por separado para cada contribución modal y separadas para cada dirección
Combinaciones de resultados por superposición modal (regla SRSS (raíz cuadrada de la suma de los cuadrados) y regla CQC (Combinación Cuadrática Completa) y superposición de dirección (regla SRSS o regla del 100%/30%)
Se pueden mostrar los resultados con signos basados en el modo propio dominante