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2021-01-28

Generación de menos combinaciones de carga al examinar los resultados

Para llevar a cabo un análisis estructural para un sistema de estructuras según las normas actuales, se necesita no sólo tratar las acciones y resistencias de los componentes estructurales, sino también con las combinaciones de acciones. Algunas de las acciones más comunes en el análisis de estructuras son, por ejemplo,el caso de carga permanente de peso propio, el caso de carga accidental del viento y la nieve.

La combinación de acciones debe tener como objetivo encontrar la combinación de cargas más desfavorable para el diseño para cada ubicación de la estructura. Cada caso de carga adicional con un efecto cambiante aumenta las combinaciones posibles y, por lo tanto, aumenta el número de combinaciones de carga a analizar.

Dado que el esfuerzo de cálculo aumenta con el número de combinaciones de carga, siempre es importante mantener bajo el número de combinaciones de carga. Por ejemplo, al examinar los resultados de todos los casos de carga involucrados, puede excluir los casos de carga sin efecto y, por lo tanto, finalmente reducir el número de combinaciones de carga a analizar.

Por ejemplo, un pórtico simétrico de dos articulaciones tiene los siguientes casos de carga principales:

Caso de cargaDescripción del trabajoEfectoColumna izquierda de la fuerza axialColumna derecha de la fuerza axial
1Peso propioPermanente- 3,38 kN- 3,38 kN
2Viento a la derechavariable+ 2,00 kN- 2,00 kN
3Levantamiento de vientovariable+ 4,00 kN+ 4,00 kN
4Nievevariable- 4,00 kN-4,00 kN

Debido a que CC1 actúa siempre y los otros tres casos de carga se pueden dar alternativamente, se obtienen las siguiente ocho combinaciones matemáticamente posibles:

CO1 = CC1 + CC2 + CC3 + CC4
CC2 = CC1
CC3 = CC1 + CC2
CO4 = CC1 + CC3
CC5 = CC1 + CC4
CO6 = CC1 + CC2 + CC3
CO7 = CC1 + CC3 + CC4
CO8 = CC1 + CC2 + CC4

Esta selección se puede reducir, por ejemplo, utilizando las participaciones del caso de carga para lograr resultados de fuerza normal extrema a partir de una combinación de resultados lineal. Para hacer esto, los resultados de los casos de carga disponibles se deben superponer linealmente en cada punto del modelo según la norma de superposición seleccionada, y las participaciones de los casos de carga se deben usar para lograr resultados de combinación extremos para reducir el número de combinaciones de carga analizadas.

Para el pórtico de dos articulaciones, esta combinación de resultados lineales se vería así:

CR = CC1/permanente + CC2 + CC4

Considerando los esfuerzos axiles de los pilares, la superposición produce los siguientes valores extremos resultantes:

Situación extremaesfuerzo axilContribución del caso de carga
N máximo - columna izquierda+ 2,62 kNCC1, CC2, CC3
Mínimo N - Columna izquierda- 7,38 kNCC1, CC4
N máximo - columna derecha+ 0,62 kNCC1, CC3
N máximo - columna a la derecha- 9,38 kNCC1, CC2, CC4

Al considerar los casos de carga determinados, puede reducir las ocho combinaciones de carga originales a cuatro combinaciones de carga:

CO1 = CC1 + CC2 + CC3
CC2 = CC1 + CC4
CC3 = CC1 + CC3
CO4 = CC1 + CC2 + CC4

En RFEM 5 y RSTAB 8, puede implementar este tipo de reducción en el menú "Editar casos de carga y combinaciones" en la pestaña "Reglas de combinación" con la opción "Examinar resultados ...".

Para hacer esto, active la combinación de resultados a analizar para un criterio de resultados específico con una selección de elemento determinada en la subpestaña "Reducir - Examinar resultados".

El programa tiene en cuenta esta información para la determinación automática de las combinaciones necesarias.


Autor

El Sr. Niemeier es responsable del desarrollo de RFEM, RSTAB, RWIND Simulation y en el área de estructuras de membranas. También es responsable del aseguramiento de la calidad y la atención al cliente.

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