Consideración al determinar las vibraciones naturales utilizando el módulo adicional RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations
Si hay barras del tipo tracción en el sistema, se linealizan en RF-/DYNAM Pro y se interpretan como barras de celosía, las cuales pueden absorber los esfuerzos de compresión y tracción por igual. Una posibilidad es determinar las vibraciones naturales en un sistema en el que algunas barras de tracción ya han fallado. Para esto, se debe seleccionar una deformación previa en una dirección y se deben desactivar manualmente las barras de tracción correspondientes para simular un fallo.
Para hacer esto, es necesario definir un caso de carga en el programa principal (RFEM o RSTAB) que óptimamente no contenga cargas (o solo muy pequeñas), pero que solo desactive las barras deseadas.
En este ejemplo de un pórtico bidimensional, se supone una deformación previa en la dirección X positiva. Por lo tanto, las barras 5, 8 y 11 se desactivan en un caso de carga. Este caso de carga se puede importar como un estado inicial en RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations utilizando la opción "Modificaciones de rigidez". Es empfiehlt sich, mehrere Eigenschwingungsfälle (ESFs) anzulegen, um abzuschätzen wie sich die Frequenzen des Modells ändern, wenn Zugstäbe ausgefallen sind.
Berücksichtigung im Antwortspektrenverfahren innerhalb des Zusatzmoduls RF-/DYNAM Pro - Ersatzlasten
Die im ersten Schritt definierten ESFs können dann den Dynamischen Lastfällen (DLFs) zugewiesen werden, um so ein Antwortspektrenverfahren mit Hilfe von Ersatzlasten durchzuführen. Im DLF 1 wurden die Eigenformen an dem linearen System berechnet und somit alle Stäbe berücksichtigt. In RFEM beziehungsweise RSTAB hingegen sind die Zugstäbe in den exportierten Lastfällen aktiv. Um zu verhindern, dass die Berechnung an unterschiedlichen statischen Systemen durchgeführt wird und es zu einem Konflikt kommt, müssen die exportierten Lastfälle ebenfalls an einem linearen System berechnet werden. Wenn eine komplett lineare Berechnung gewünscht wird, müssen die Nichtlinearitäten für diese Lastfälle deaktiviert werden.
Im DLF 2 wurde der ESF importiert, bei dem die Zugstäbe ausgefallen sind. Die Ersatzlasten beruhen damit auf dem gleichen System wie das System, an dem Schnittgrößen und Verformungen ermittelt werden.
Eine Überlagerung in einer Ergebniskombination wird in den Fällen 2 und 3 (also unter Berücksichtigung der Zugstäbe) nicht empfohlen, da die einzelnen Modalbeiträge durch eine quadratische Überlagerung kombiniert werden und somit die Vorzeichen verloren gehen. Dadurch würden wieder Druckkräfte in den Zugstäben entstehen. Bei Strukturen, in denen es eine dominante Eigenform pro Richtung gibt, kann die Option "Vorzeichengerechte Ergebnisse auf Basis der dominanten Eigenform" verwendet werden. Damit bleiben die Vorzeichen der dominanten Eigenform vorhanden.
Evaluación de los resultados
Die Eigenschwingungen der Struktur unterscheiden sich im Wert der Eigenfrequenz, die Richtung und Form sind jedoch ähnlich. Al desactivar las barras traccionadas, la estructura se vuelve significativamente más débil y las frecuencias son más pequeñas debido a la menor rigidez. En ambos casos analizados, el primer modo propio es dominante (el factor de masa equivalente eficaz es aproximadamente del 80%).
Die Ergebnisse des Antwortspektrenverfahrens unterscheiden sich ebenfalls erkennbar. Die Auswertung erfolgt anhand der ersten Eigenform, also innerhalb des erstellten Lastfalls. Si compara los esfuerzos axiles en las barras traccionadas, queda claro que aumentan considerablemente cuando se consideran las barras traccionadas. Resulta del fallo de las barras sometidas a compresión, que pueden estar involucradas en el primer caso analizado y contribuir a la estabilización.
Sin embargo, el esfuerzo cortante en la base es mayor si se omiten las no linealidades y, por lo tanto, está en el lado seguro. Diese kann in der Tabelle "4.0 Ergebnisse - Zusammenfassung" eingesehen werden. In RFEM kann dazu ebenfalls ein Ergebnisstab verwendet werden. Falls also nur eine Untersuchung der Gesamterdbebenkraft erfolgen soll (zum Beispiel zum Vergleich mit anderen horizontalen Einwirkungen), läge die Vernachlässigung der Zugstäbe auf der sicheren Seite.
Die Ergebnisauswertung sollte bei Berücksichtigung von Zugstäben manuell erfolgen und kann nicht verallgemeinert werden. Ein Excel-Tool, welches die Kräfte der einzelnen Lastfälle manuell quadratisch überlagert, wäre empfehlenswert. Si analizó una estructura asimétrica, tendría que analizar la deformación previa en las direcciones positiva y negativa.
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