25. julio 2019

003336

RFEM

Estructuras de hormigón

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El cálculo de los resultados de mi modelo en tensiones altas poco realistas en algunos lugares. ¿Cuál podría ser el problema?

Respuesta

Las causas más comunes se enumeran a continuación:

1. Singularidades

Las singularidades aparecen en un intervalo limitado debido a una concentración de los valores de los resultados dependientes de la tensión. Están condicionados a la metodología del MEF: Teóricamente, la rigidez y/o la carga en magnitud infinita se concentran en un área infinitesimalmente pequeña. Por lo tanto, se producen las singularidades, en particular, en apoyos puntuales, ubicaciones de la aplicación de carga, esquinas reentrantes o en el área de cambios de rigidez.

Si el valor resultante del pico de tensión es mayor y el área de este pico de tensión es menor para una malla de EF fina, es muy posible que se de una singularidad.

Figura 01 - Singularidad con aplicación de carga de forma puntual

Cuando se manejan ubicaciones con singularidades, se recomienda seguir los siguientes artículos de nuestra base de conocimientos:

Zonas singulares en el diseño de superficies de hormigón armado

Prevención de singularidades en apoyos en nudos y líneas de estructuras de placas

2. Definición del apoyo poco realista

Los apoyos rígidos (apoyos infinitamente rígidos) son bastante poco realistas en muchos casos. Por lo tanto, se recomienda mostrar los apoyos como apoyos elásticos. En este caso, la rigidez de los componentes estructurales adyacentes se debería estimar de forma realista.

Figura 02 - Influencia de la rigidez sobreestimada del apoyo en las deformaciones

El diagrama de deformación, posiblemente con una contraflecha pronunciada, y la salida de las reacciones en los apoyos o las tensiones de contacto están disponibles con fines de verificación. Para una mejor visión general, se deben usar las cargas más simples posibles para la comprobación.

3. Definición de dirección incorrecta o linealidades mal definidas

A menudo, la causa de un comportamiento realista es un error en la definición de la dirección de, por ejemplo, cargas, articulaciones de barras, o liberaciones de líneas y superficies. Al usar sistemas de coordenadas locales o girados como sistemas de referencia, se debe prestar atención especial para una definición correcta. Por ejemplo, las no linealidades definidas en la dirección opuesta son típicas para los apoyos que fallan debido a la tensión o a la compresión.

Las cargas definidas incorrectamente se pueden identificar fácilmente mostrando las cargas. Las cargas aplicadas para el cálculo se pueden mostrar convenientemente en el navegador de resultados usando la opción "Distribución de carga".

Figura 03 - Visualización de la distribución de carga

Además, las inexactitudes en el modelado pueden dar lugar a una definición incorrecta de las direcciones. Al importar un archivo DXF, puede introducir las inexactitudes en el modelo, por ejemplo de nudos que no están unos encima de otros o líneas inclinadas en la dirección errónea.

La función "Regenerar modelo" es muy útil para tratar inexactitudes menores.

Figura 04 - Función "Regenerar modelo" en RFEM

Las articulaciones y las liberaciones incorrectamente definidas se pueden identificar normalmente por medio del gráfico de deformación y los diagramas que muestran la distribución de esfuerzos internos. De nuevo, se recomienda trabajar con cargas simples para fines de comprobación.

4. El modelo no se corresponde con la realidad

A menudo puede suceder que no todas las influencias externas o internas de una estructura a modelar se hayan considerado de forma suficiente y precisa en el modelo. Los apoyos o los componentes estructurales de apoyo puede que no se hayan modelado o que estén en la ubicación errónea. La estimación realista de la rigidez de los componentes estructurales adyacentes también es importante. Si se ha sobreestimado o subestimado, la transferencia de carga en el modelo a veces se modifica considerablemente.

Figura 05 - Consideración de la rigidez de los componentes estructurales adyacentes

Sin embargo, es posible realizar una verificación simple de la deformación, posiblemente con una contraflecha pronunciada.

Las siguientes preguntas pueden ayudar a encontrar una solución si se conoce la estructura real: ¿Es realista la magnitud de las deformaciones? ¿El diagrama de deformación es cualitativamente consistente con mis expectativas?

Figura 06 - Debido a un modelado incorrecto, la deformación no se corresponde con la realidad

En el siguiente artículo de la base de conocimientos se presenta un buen ejemplo:

Modelado de la placa base considerando la flexión de la placa y distribución real de la fuerza del pasador (no lineal).

Palabras clave

Modelo Realidad Apoyo Esfuerzo interno Estructura Deformación

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