El diseño de cinco tipos de sistemas resistentes a fuerzas sísmicas (SFRS) incluye un pórtico especial (SMF), un pórtico intermedio (IMF), un pórtico ordinario (OMF), un pórtico ordinario arriostrado concéntricamente (OCBF) y un pórtico especial arriostrado concéntricamente (SCBF )
Comprobación de ductilidad de las relaciones anchura-espesor para almas y alas
Cálculo de la resistencia y rigidez requeridas para el arriostramiento de estabilidad de vigas
Cálculo de la separación máxima para el arriostramiento de estabilidad de vigas
Cálculo de la resistencia necesaria en posiciones de articulación para el arriostramiento de estabilidad de vigas
Cálculo de la resistencia necesaria del pilar con la opción de omitir todos los momentos flectores, cortante y torsión para el estado límite de reserva de resistencia
Comprobación de diseño de relaciones de esbeltez de pilares y arriostramientos
El resultado del cálculo sísmico se clasifica en dos secciones: requisitos de barras y requisitos de conexión.
Los "Requisitos sísmicos" incluyen la resistencia a flexión necesaria y la resistencia a cortante necesaria de la conexión viga-pilar para pórticos resistentes. Se enumeran en la pestaña 'Conexión de pórtico resistente a momentos por barra'. Para los pórticos arriostrados, la Resistencia a tracción de la conexión necesaria y la Resistencia a compresión de la conexión necesaria del arriostramiento se enumeran en la pestaña 'Conexión del arriostramiento por barra'.
El programa proporciona las comprobaciones de diseño realizadas en tablas. Los detalles de la comprobación de diseño muestran claramente las fórmulas y referencias a la norma.
Cálculo global en 3D del modelo general, en el que las losas se modelan como un plano rígido (diafragma) o como una placa de flexión
Cálculo local en 2D de las plantas individuales
Después del cálculo, los resultados de los pilares y muros del cálculo en 3D y los resultados de las losas del cálculo en 2D se combinan en un solo modelo. Esto significa que no es necesario cambiar entre el modelo en 3D y los modelos en 2D individuales de las losas. El usuario sólo trabaja con un modelo, ahorra un tiempo valioso y evita posibles errores en el intercambio manual de datos entre el modelo en 3D y los modelos de pisos en 2D individuales.
Las superficies verticales en el modelo se pueden dividir en muros de cortante y vigas de apeo. El programa genera automáticamente barras de resultados internos a partir de estos objetos de muro, por lo que luego se pueden usar según la norma Cálculo de hormigón.
Los muros de cortante y las vigas de gran canto del modelo de edificio están disponibles como objetos independientes en los complementos de cálculo. De esta manera, es posible un filtrado más rápido de los objetos en los resultados, así como una mejor documentación en el informe.
Con el "Cálculo de la capacidad plástica | en RSECTION, la variación simultánea de las tensiones tangenciales sobre el área de la sección se realiza además de la variación de las tensiones normales. Esta forma ampliada de análisis le permite utilizar las reservas de redistribución, especialmente para las secciones sometidas a cargas de cortante, cargando así las secciones de forma aún más eficiente.
El tipo de barra "Muelle" se usa para simular propiedades de muelles lineales y no lineales mediante un objeto lineal. Esta función de entrada le ayuda a modelar las especificaciones de rigidez en la unidad de fuerza/desplazamiento.
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.
En la pestaña "Armadura de cortante", puede seleccionar la opción "Estribos sobre barras de armadura libres con selección activa en el gráfico". Le permite disponer de estribos adicionales en las barras de armadura libres de la armadura longitudinal.
Puede activar o desactivar la posición de los estribos en el gráfico de información. Los estribos se aplican para el cálculo del estado límite último y las comprobaciones de diseño estructural. Están disponibles para el cálculo según EN 1992-1-1.
Usando el tipo de planta "Solo transmisión de cargas", puede considerar losas sin efecto de rigidez dentro y fuera del plano en el complemento Modelo de edificio. Este tipo de elemento recoge las cargas en el techo y las transfiere a los elementos de apoyo del modelo en 3D. Así, puede simular componentes secundarios, como rejillas y elementos de distribución de carga similares, sin ningún efecto adicional en el modelo en 3D.
Para los apoyos de cálculo, puede tener en cuenta una reducción del esfuerzo cortante. Esto le permite realizar el cálculo a cortante con el esfuerzo cortante determinante a una distancia de la altura de la viga desde el borde del apoyo.
En el complemento Cálculo de hormigón, puede calcular cualquier sección de RSECTION. Defina el recubrimiento de hormigón, el esfuerzo cortante y la armadura longitudinal directamente en RSECTION.
Después de importar la sección armada de RSECTION en RFEM 6 o RSTAB 9, puede utilizarla para el cálculo y dimensionamiento en el complemento Cálculo de hormigón.
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.
¿Sabía que ...? En los Apoyos de cálculo, ahora puede definir tirafondos completamente roscados como elementos de refuerzo por compresión transversal para el cálculo "Compresión perpendicular a la fibra". En este caso, los tirafondos se someten a un análisis del apriete hacia adentro y pandeo.
Además, la resistencia de cálculo al cortante se comprueba en el plano de la punta del tirafondo. El ángulo de dispersión se puede considerar lineal por debajo de 45° o no lineal (según Bejtka, I. (2005). Verstärkung von Bauteilen aus holz mit vollgewindeschrauben. KIT Scientific Publishing.).
Para superficies de madera con el tipo de espesor "Constante", se tiene en cuenta el factor de fisura kcr y, por lo tanto, la influencia negativa de las fisuras en la resistencia al cortante.
Se implementa una biblioteca para superficies de madera contralaminada en RFEM, desde la cual puede importar las estructuras de capas del fabricante (por ejemplo, Binderholz, KLH, Piveteaubois, Södra, Züblin Timber, Schilliger, Stora Enso). Además de los espesores de capas y los materiales, también está la información sobre las reducciones de rigidez y la unión del lado estrecho.
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.
¿Ha activado el complemento Modelo de edificio ? ¡Muy bien! Puede mostrar el centro de rigidez en una tabla y gráfico. Úselo para sus análisis dinámicos, por ejemplo.
¿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.
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.
¿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.
RFEM permite utilizar una articulación lineal especial para modelar las propiedades especiales de la conexión entre la losa de hormigón armado y el muro de mampostería. Esto limita los esfuerzos transferibles de la conexión dependiendo de la geometría especificada. Acertó: Esto significa que el material no se puede sobrecargar.
El programa desarrolla diagramas de interacción que se aplican automáticamente. Representan las diversas situaciones geométricas y puede usarlas para determinar la rigidez correcta.
Cálculo de tracción, compresión, flexión, cortante, torsión y esfuerzos internos combinados
Consideración de una entalladura
Cálculo de la compresión perpendicular a la fibra en los apoyos extremos e intermedios con (EC 5) y sin elementos de refuerzo (tornillos completamente roscados)
Entrada gráfica y comprobación de apoyos en nudos definidos y longitudes eficaces para el análisis de estabilidad
Determinación de las longitudes de barra equivalentes para barras de sección variable
Consideración de la posición de los arriostramientos laterales-torsionales
Análisis de pandeo lateral de los componentes estructurales sometidos a cargas de momentos
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 para considerar la distribución de momentos o 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)
Utilice las reducciones de la sección de la barra para considerar las entalladuras iniciales, internas o finales de una viga. Por lo tanto, la reducción de la viga se tiene en cuenta en el cálculo de la capacidad de carga. Sin embargo, esto no se aplica a la rigidez.
Cálculo de flechas y comparación con los valores límite normativos o ajustados manualmente
Consideración de una contraflecha (imperfección de curvatura inicial) para el análisis de flechas
Son posibles diferentes valores límite, dependiendo del tipo de situación de proyecto
Ajuste manual de las longitudes de referencia y segmentación por dirección
Cálculo de flechas relacionadas con la estructura inicial o con la estructura deformada
Consideración automática de deformaciones dependientes del tiempo aumentando la carga con el factor de fluencia (también puede ser definido por el usuario en el lado de la rigidez)
Cálculo de vibraciones simplificado
Visualización gráfica de resultados integrada en RFEM/RSTAB; por ejemplo, la razón de tensiones de un valor límite, la deformación o el pandeo
Integración completa de los resultados en el informe de RFEM/RSTAB
¿Está familiarizado con el modelo de material de Tsai-Wu? Combina propiedades plásticas y ortótropas, lo que permite un modelado especial de materiales con características anisótropas, como plásticos reforzados con fibras o madera.
Si el material está plastificado, las tensiones permanecen constantes. Se produce una redistribución según las rigideces disponibles en las direcciones individuales. El área elástica corresponde al ortótropo | Modelo de material elástico lineal (sólidos). Para el área plástica, se aplica la fluencia según Tsai-Wu:
Todas las resistencias se definen positivamente. Puede imaginar el criterio de tensión como una superficie elíptica dentro de un espacio de tensiones de seis dimensiones. Si se aplica una de las tres componentes como un valor constante, la superficie se puede proyectar en un espacio de tensiones tridimensional.
Si el valor para fy(σ), según la ecuación de Tsai-Wu, condición de tensión plana, es menor que 1, las tensiones están en la zona elástica. El área plástica se alcanza tan pronto como fy (σ) = 1; los valores mayores que 1 no están permitidos. El comportamiento del modelo es plástico ideal, lo que significa que no hay rigidez.
¿Sabía que ...? A diferencia de otros modelos de material, el diagrama tensión-deformación para este modelo de material no es antimétrico con respecto al origen. Puede usar este modelo de material para simular el comportamiento del hormigón armado con fibras de acero, por ejemplo. Puede encontrar más información sobre el modelado de hormigón armado con fibras de acero en el artículo técnico Propiedades del material del hormigón armado con fibras de acero.
En este modelo de material, la rigidez isótropa se reduce con un parámetro de daños escalar. Este parámetro de daños se determina a partir de la curva de tensión definida en el diagrama. No se tiene en cuenta la dirección de las tensiones principales. Más bien, el daño se produce en la dirección de la deformación equivalente, que también cubre la tercera dirección perpendicular al plano. El área de tracción y compresión del tensor de tensiones se trata por separado. En este caso, se aplican diferentes parámetros de daño.
El "Tamaño del elemento de referencia" controla cómo se aplica la escala de la deformación en el área de la fisura respecto a la longitud del elemento. Con el valor predeterminado cero, no se realiza ninguna escala. Por lo tanto, el comportamiento del material de hormigón con fibras de acero se modela de manera realista.