La pestaña Datos principales gestiona los parámetros básicos de la barra. Cuando marca una casilla en la sección del diálogo 'Opciones', normalmente se agrega otra pestaña de diálogo. Puede definir los detalles allí.
Tipo de barra
El tipo de barra controla la forma en que se pueden absorber los esfuerzos internos y momentos, o qué propiedades se requieren para la barra. Hay varios tipos de barras disponibles para su selección en la lista.
Viga
Una viga es una barra resistente a flexión que puede transferir todos los esfuerzos internos y momentos. Una barra de una viga no tiene articulaciones en sus extremos de barra. Este tipo de barra puede estar sujeta a tensión mediante todo tipo de cargas.
Rígido
Una barra rígida acopla los desplazamientos de dos nudos mediante una conexión rígida. Por lo tanto, esta barra corresponde en principio a un Acoplamiento. Esto le permite definir barras con una rigidez muy alta considerando las articulaciones, que también pueden tener constantes elásticas del apoyo y no linealidades. Apenas se producen problemas numéricos, ya que las rigideces se ajustan al sistema.
Los esfuerzos internos para barras rígidas se muestran si activa los resultados para acoplamientos en el Navegador - Resultados en la categoría 'Barras' en la parte inferior.
Nervio
Los nervios se pueden utilizar para modelar vigas en T (vigas de cuelgue). Las excentricidades y las anchuras eficaces de viga se tienen en cuenta en el modelo por el método de los elementos finitos para este tipo de barra.
Los nervios son adecuados principalmente para barras de hormigón armado, ya que los esfuerzos internos y momentos de los nervios, así como las secciones de los nervios, se consideran en el cálculo del hormigón. Una placa de acero con un "Nervio" soldado debería modelarse como una superficie con una barra conectada excéntricamente.
La lista 'Alineación del nervio' ofrece varias opciones.
Generalmente, un nervio es una barra que está dispuesta excéntricamente. La excentricidad se determina automáticamente a partir de la mitad del espesor de la superficie y la mitad de la altura de la barra. Sin embargo, también se puede definir manualmente. La rigidez del modelo aumenta debido a la excentricidad del nervio. En el caso de una disposición central, el eje del centro de gravedad del nervio se encuentra en el centro de la superficie.
Las anchuras eficaces del nervio se deben definir en la sección de diálogo 'Dimensiones del ala' para los lados izquierdo y derecho. En la mayoría de los casos, puede mantener la configuración 'Detectar automáticamente' que utiliza el programa para determinar las dos superficies. Si más de dos superficies se unen entre sí a lo largo de la línea de la barra tipo nervio, las superficies determinantes deben definirse manualmente.
Hay varias opciones para introducir los anchos de integración b-y,int y b+y,int (consulte la imagen Nuevo nervio): Las anchuras se pueden introducir directamente o determinar automáticamente a partir de la longitud de la barra con las opciones Lref / 6 y Lref / 8. También se pueden determinar según las disposiciones de una norma, por ejemplo según 'EC2', cláusula 5.3.2.1.
Los valores de by,int definen el ancho de la superficie o el ancho del área de aplicación a partir de la cual se deben integrar los esfuerzos internos. Los valores de by,eff representan la anchura de la sección del ala del nervio desde el centro del alma hasta el borde respectivo. De forma predeterminada, by,int y by,eff se establecen iguales. Sin embargo, puede activarlo después de hacer clic en el botón
complemento, por ejemplo.
Si se han definido nudos del tipo 'Nudo en barra', el nervio se puede definir en secciones para los segmentos individuales. Si se definen varios segmentos, las áreas de anchura variable se pueden conectar linealmente por medio de la columna de la tabla 'Distribución lineal' para evitar grandes cambios en la rigidez en la barra del nervio.
En el caso de los modelos 3D, las anchuras eficaces no influyen en la rigidez porque la barra excéntrica tiene en cuenta la rigidez aumentada. Sin embargo, las anchuras eficaces afectan la distribución de los esfuerzos internos y momentos de barras y superficies.
Cercha
Una barra tipo cercha corresponde a una barra tipo viga con rótulas en ambos extremos. Además, el giro respecto al eje longitudinal en el inicio de la barra se libera mediante una articulación φx. Para este tipo de barra, se muestran los momentos flectores y torsores de la carga de la barra.
Cercha (sólo N)
Este tipo de cercha con rigidez E ⋅ A es capaz de absorber esfuerzos axiles en forma de tracción y compresión. RFEM solo muestra los esfuerzos internos y momentos en los nudos. La barra tiene una distribución lineal de esfuerzos internos siempre que no haya una carga concentrada que actúe sobre la barra. RFEM muestra una distribución sin momentos que pueda surgir debido al peso propio o una carga lineal. Los esfuerzos en nudos, sin embargo, se calculan a partir de cargas en barra, lo que garantiza una transmisión correcta.
tracción
Una barra traccionada solo puede absorber esfuerzos de tracción. El tipo de barra corresponde a una barra tipo 'Cercha (solo N)', que falla en caso de un esfuerzo de compresión.
Una estructura de pórtico que incluye barras traccionadas se calcula de forma iterativa: en el primer paso, se determinan los esfuerzos internos y momentos de todas las barras. Si las barras traccionadas obtienen un esfuerzo axil negativo (compresión), comienza otro paso de iteración. Los componentes de rigidez de estas barras ya no se consideran, han fallado. Este proceso continúa hasta que no falla ninguna otra barra traccionada. Un sistema puede volverse inestable debido al fallo de barras traccionadas.
Compresión
Una barra comprimida solo puede absorber esfuerzos de compresión. El tipo de barra corresponde a una barra 'Cercha (solo N)', que falla en el caso de un esfuerzo de tracción. Las barras comprimidas defectuosas pueden provocar un sistema inestable.
pandeo
Una barra pandeada corresponde a una barra tipo 'Cercha (solo N)', que absorbe esfuerzos de tracción sin limitación, pero los esfuerzos de compresión solo hasta que se alcanza la fuerza crítica. Esta fuerza se determina de la siguiente manera para el modo 2 de pandeo de Euler:
Con este tipo de barra, a menudo puede evitar las inestabilidades que se producen en los cálculos no lineales realizados según la teoría de segundo orden o el análisis de grandes deformaciones debido al pandeo de las barras tipo cercha. Si las reemplaza (de manera realista) por barras pandeadas, la carga crítica aumenta en muchos casos.
Cable
Los cables solo absorben esfuerzos de tracción. Por lo tanto, cualquier cadena de cables se puede determinar mediante un cálculo iterativo de acuerdo con el análisis de grandes deformaciones considerando los esfuerzos longitudinales y transversales.
Los cables son adecuados para modelos en los que pueden producirse grandes deformaciones con los correspondientes cambios de esfuerzos internos y momentos. Tanto para una jarcia simple como para un colgadizo, las barras traccionadas son completamente suficientes.
Viga de resultados
Las barras de resultados son adecuadas para integrar resultados de superficies, sólidos o barras en una barra ficticia. Esto le permite leer, por ejemplo, los esfuerzos cortantes resultantes de una superficie para el cálculo de fábrica.
La línea de una viga de resultados se puede colocar en cualquier parte del modelo. No requiere ningún apoyo ni conexión con el modelo. Sin embargo, es necesario asignarle una sección para que el cálculo sea posible. A una viga de resultados no se le pueden aplicar cargas.
En la sección de diálogo 'Integrar tensiones y esfuerzos', seleccione el tipo de viga de resultados para definir la forma geométrica de la zona de integración. Luego, en la sección de diálogo 'Parámetros', defina las dimensiones, que guardan relación con la línea de la barra en su centro de gravedad.
En la sección del diálogo 'Incluir objetos', especifique las superficies, celdas de superficie, sólidos y barras cuyos resultados desea que se tengan en cuenta en la integración. Alternativamente, seleccione 'Todos' los objetos y ponga entre paréntesis ciertos elementos en la sección de diálogo 'Excluir de los objetos incluidos'.
Vigueta
Este tipo de barra hace posible aplicar las propiedades de la sección para Viguetas de acero de alma abierta, que el Instituto de viguetas de acero ha almacenado en las tablas designadas "Vigueta virtual". Estas secciones de viguetas virtuales representan vigas de ala ancha equivalentes que se aproximan mucho al área del cordón de la vigueta, el momento de inercia eficaz y el peso. De este modo, la viga se reemplaza por una barra con una sección virtual. Por lo tanto, es posible simular unidades de apoyo complejas como una cercha en todo el sistema estructural.
Seleccione la 'Serie' de la vigueta virtual en la lista.
Luego puede definir el tipo exacto en la lista 'Vigueta'.
El
botón en la sección 'Sección y material' le permite importar la vigueta virtual desde la biblioteca de secciones.
modelo de superficies
Este tipo de barra es principalmente adecuado para representar vigas alveolares o puntos débiles en secciones como perforaciones o aberturas para líneas de suministro dentro del modelo de barra. La barra relevante se convierte en un modelo de superficies donde las Aberturas de barra se organizan según especificaciones del usuario. Sin embargo, la barra se mantiene. Deben cumplirse los siguientes requisitos:
- Que la sección represente una sección de pared delgada normalizada o parametrizada con un alma.
- Que el material de la sección se base en un modelo de material elástico lineal isótropo.
Utilizando el tipo de barra 'Modelo de superficies', la barra está disponible como barra y como objeto de superficie. Las propiedades geométricas son idénticas; ambos modelos tienen el mismo centro de gravedad. La visualización se puede controlar en el Navegador Mostrar a través del Modelo → Objetos básicos → Barras → Modelo de superficies o haciendo clic en el
botón en la barra de herramientas.
La malla de EF del modelo de superficies se genera automáticamente; actualmente no se puede influir. Al realizar análisis estructurales, se utiliza el modelo de superficies. Entonces, tanto los resultados de la barra (como para una Viga de resultados donde las tensiones de las subsuperficies de la barra están integradas en los esfuerzos internos de la barra) como los resultados de la superficie están disponibles para evaluación. Nuevamente, los datos se pueden controlar aquí a través del Navegador - Mostrar o el botón
complemento, por ejemplo.
En los complementos, el cálculo de una barra del tipo de modelo de superficies se realiza con los esfuerzos internos de la barra y la sección de la barra.
Como se puede ver en la imagen de arriba, se generan varias Barras rígidas en los extremos de barra de una barra del modelo de superficies. Conectan el modelo de superficies con los nudos extremos de las barras adyacentes. De esta forma, se asegura la correcta transferencia de los esfuerzos internos y momentos a los objetos 1D. Si varias barras del modelo de superficies están conectadas entre sí, estas barras de acoplamiento se generan para cada barra.
En este caso, defina una Excentricidad de la fuerza en la sección para la carga en barra. De esta manera, la carga se aplica de manera realista al borde de la sección y también se mantiene en el modelo de superficies.
rigidez
Este tipo de barra le permite utilizar una barra con rigideces que el usuario puede definir. Las propiedades de rigidez deben definirse en el cuadro de diálogo 'Nueva rigidez definible de barra' (consulte el capítulo Rigideces definibles de barra).
Acoplamiento
Una barra de acoplamiento es una barra virtual muy rígida con extremos de barra rígidos o articulados. Hay cuatro opciones para acoplar los grados de libertad para los nudos inicial y final, combinando las configuraciones 'Rígida' y 'Articulación'. Los acoplamientos se pueden utilizar para modelar situaciones especiales para transferir fuerzas y momentos. Los esfuerzos axiles y cortantes o los momentos torsores y flectores se transfieren directamente de un nudo a otro.
Muelle
Una barra tipo muelle ofrece la posibilidad de mostrar propiedades elásticas lineales o no lineales mediante áreas eficaces definibles. Para una barra tipo muelle, solo necesita definir la longitud de la barra Lz en la pestaña 'Sección', sin sección: La rigidez de la barra resulta de los parámetros del muelle que defina en el cuadro de diálogo 'Nuevo muelle de barra' (consulte el capítulo Muelles de barra).
Amortiguador
En principio, un amortiguador corresponde a una barra elástica con la propiedad adicional 'Coeficiente de amortiguamiento'. Este tipo de barra amplía las posibilidades para los análisis dinámicos según el análisis en el dominio del tiempo.
Como para una barra tipo muelle, solo necesita definir la longitud de la barra Lz en la pestaña 'Sección', pero no sección transversal. La rigidez de la barra resulta de los parámetros del muelle que defina en el cuadro de diálogo 'Nuevo muelle de barra' (consulte el capítulo Muelles de barra). Puede controlar las propiedades de amortiguamiento por medio del coeficiente de amortiguamiento X.
Opciones
En esta sección de diálogo, puede usar las casillas para definir más propiedades de barra.
Nudo en barra
Con uno o más nudos en la barra, puede dividir la barra en segmentos sin dividir la barra (consulte el capítulo Nudos ).
Articulaciones
Puede disponer las articulaciones en una barra para controlar la transferencia de esfuerzos internos y momentos en los nudos extremos (consulte el capítulo Articulaciones en barra). La entrada está bloqueada para tipos de barra específicos porque las articulaciones internas ya están disponibles. Puede asignar articulaciones por separado "Al inicio de la barra i" y "Al final de la barra j".
Excentricidades
Las excentricidades le permiten conectar la barra de forma excéntrica en los nudos finales (consulte el capítulo Excentricidades de barra). Puede asignar excentricidades por separado "Al inicio de la barra i" y "Al final de la barra j".
Apoyo
Puede asignarle un apoyo a la barra que sea eficaz en toda su longitud. Los grados de libertad y las constantes elásticas hay que definirlos en las condiciones de apoyo (consulte el capítulo Apoyos en barra).
Rigidizadores transversales
Los rigidizadores transversales aplicados a la barra influyen en la rigidez al alabeo de la misma. Afectan al cálculo utilizando la torsión de alabeo, considerando siete grados de libertad (consulte el capítulo Rigidizadores transversales de barra).
Aberturas en barra
Las aberturas de las barras afectan las propiedades de la sección y la distribución de los esfuerzos internos y momentos. Son relevantes para el tipo de barra 'Modelo de superficies'. El capítulo Aberturas de barras describe cómo puede definir el tipo y la posición de las aberturas.
No linealidad
Puede asignarle una no linealidad a la barra. Las propiedades no lineales tienen que definirse como no linealidades de barra (consulte el capítulo No linealidades de barra).
Puntos intermedios de resultados
Al aplicar puntos intermedios de resultados, puede controlar la salida de resultados de la tabla dados a lo largo de la barra. Los puntos de división tienen que definirse en el cuadro de diálogo 'Nuevo punto intermedio de resultados de barra' (consulte el capítulo Puntos intermedios de resultados de barra).
Modificaciones en extremos
Al establecer modificaciones en extremos, puede ajustar en el gráfico la geometría de la barra en sus extremos. De esta forma, puede preparar proyecciones, reducciones o chaflanes para la representación renderizada.
'Extensión': Puede definir una 'Extensión' para el inicio y el final de barra. Un valor negativo Δ actúa como una reducción.
'Pendiente': Puede achaflanar cualquier extremo de barra por una pendiente. Es posible introducir ángulos de defecto de verticalidad respecto a los ejes y y z de la barra. Un ángulo positivo provoca un giro en sentido horario alrededor del eje positivo respectivo.
Desactivar para el cálculo
Si marca esta casilla, la barra que incluye la carga no se considerará en el cálculo. De esta forma, puede analizar el comportamiento estructural del modelo; cómo cambia si ciertas barras no son eficaces. No es necesario eliminar estas barras; también se mantiene su carga.