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2019-11-26

Modelo inestable

Mi modelo es inestable. ¿Cuál puede ser la causa?


Respuesta:

Puede haber varias razones para que se interrumpa el cálculo debido aun sistema estructural inestable. Por un lado, puede indicar una inestabilidad real debido a una sobrecarga del sistema, pero por otro lado, el mensaje de error puede deberse a errores de modelado. En el siguiente texto, puede encontrar un posible procedimiento para encontrar la causa de la inestabilidad.

Primero, debería comprobar si el modelado del sistema estructural está todo bien. Puede utilizar las comprobaciones del modelo (menú "Herramientas" → "Comprobación del modelo") para encontrar problemas en el modelado.

Además, puede calcular el modelo en un caso de carga de acuerdo con el análisis estático lineal bajo el peso propio puro. Si los resultados se muestran posteriormente, la estructura respecto al modelado es estable. Si este no es el caso, las causas más comunes se enumeran a continuación (ver también el vídeo 1):

  • Faltan apoyos o se han definido incorrectamente.
  • Las barras pueden rotar sobre sus propios ejes porque falta el apoyo correspondiente.
  • Las barras no están conectadas entre sí ("Herramientas" → "Comprobación del modelo").
  • Los nudos aparentemente descansan en la misma posición, pero en una inspección más cercana, se desvían ligeramente entre sí (causa común en el caso de Importación CAD, "Herramientas" → "Comprobación del modelo").
  • Las liberaciones de barras o articulaciones de líneas provocan una "cadena de articulaciones".
  • La estructura no está lo suficientemente rigidizada o arriostrada.
  • Los elementos estructurales no lineales (por ejemplo, las barras sometidas a tracción) fallan.

La imagen 02 muestra un ejemplo del último punto. Es una estructura o pórtico articulado que está rigidizado por las barras de tracción. Debido a las contracciones de los pilares debido a las cargas verticales, las barras de tracción reciben esfuerzos de compresión pequeños en el primer paso del cálculo. Se eliminan de la estructura (ya que sólo se pueden absorber las tracciones). En un segundo paso de cálculo, el modelo sin esas barras de tracción es inestable. Hay varias formas de resolver este problema: Puede aplicar un pretensado (carga en barra) a las barras de tracción para "eliminar" las pequeñas fuerzas de compresión, para asignar una pequeña rigidez a las barras (ver imagen 02), o permitir que las barras se eliminen una por una en el cálculo (ver imagen 02).

El módulo adicional RF-STABILITY (para RFEM 5) puede ayudarle a obtener la representación gráfica de la causa de la inestabilidad. La opción "Calcular vector propio para modelo inestable ..." le permite calcular sistemas estructurales inestables. En el gráfico, normalmente se puede reconocer el componente estructural que conduce a la inestabilidad.

¿Puedo calcular casos de carga y combinaciones de carga según el análisis estático lineal, pero el cálculo solo se detiene para el cálculo según el análisis de segundo orden? o análisis de grandes deformaciones de grandes deformaciones, hay un problema de estabilidad (el factor de carga crítica es menor que 1,00). El factor de carga crítica indica qué coeficiente se debe usar para multiplicar la carga para hacer que el modelo sea inestable bajo la carga correspondiente; por ejemplo, para pandear. Por lo tanto: El factor de carga crítica menor que 1,00 quiere decir que el sistema es inestable. Para encontrar el "punto débil", recomendamos el siguiente enfoque, que es asumido por el módulo adicional RF-STABILITY (para RFEM 5) o RSBUCK (para RSTAB 8) (ver vídeo 2):

Primero, es necesario reducir la carga de la combinación de cargas afectada hasta que la misma se estabilice. El factor de carga en los parámetros de cálculo de la combinación de cargas puede ayudar (ver vídeo 2). Luego, la curva o forma de pandeo se puede calcular y mostrar gráficamente en función de esta combinación de carga en el módulo adicional RF-STABILITY o RSBUCK. La visualización gráfica de resultados le permite encontrar el "punto débil" en la estructura y luego optimizarlo específicamente.


Autor

El Sr. Faulstich es responsable del control de calidad del programa RFEM y proporciona soporte al cliente.

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