SHAPE-THIN determina las secciones eficaces según EN 1993-1-3 y EN 1993-1-5 para secciones de perfiles conformados en frío. De manera opcional, puede comprobar las condiciones geométricas para ver si es aplicable la norma especificada en EN 1993-1-3, apartado 5.2.
Los efectos del pandeo local de las placas se consideran según el método de anchuras reducidas, y el posible pandeo de los rigidizadores (inestabilidad) se considera para secciones rigidizadas según EN 1993‑1‑3, sección 5.5.
Como opción, puede realizar un cálculo iterativo para optimizar la sección eficaz.
Puede mostrar gráficamente las secciones eficaces.
Lea más sobre el diseño de secciones conformadas en frío con SHAPE-THIN y RF-/STEEL Cold-Formed Sections en este artículo técnico: "Diseño de una sección en C de pared delgada conformada en frío según EN 1993-1-3".
Al principio, los cálculos de las uniones determinantes se organizan en grupos y se muestran con la geometría básica de la unión en la primera ventana de resultados. En las otras tablas de resultados, puede ver todos los detalles de cálculo fundamentales, como la capacidad de carga de los anclajes, las tensiones en las soldaduras, etc.
Las dimensiones, especificaciones del material y soldaduras que son importantes para la construcción de la conexión son visibles inmediatamente y se pueden imprimir. Es posible visualizar las conexiones en RF-/JOINTS Steel - Column Base o en el modelo de RFEM/RSTAB.
Todos los gráficos se pueden incluir en el informe de RFEM/RSTAB o imprimir directamente. Debido a la salida a escala, es posible una comprobación visual óptima ya en la fase de diseño.
Para determinar la resistencia a cortante de los pernos, puede especificar en el complemento Uniones de acero si hay un vástago o una rosca en la unión a cortante.
En el caso de secciones rectangulares, normalmente puede lograr una conexión directa por medio de soldaduras. Sin embargo, también puede conectarlas a otras secciones de la misma manera. Además, otros componentes como las chapas frontales le ayudan a conectar las secciones rectangulares con otros componentes estructurales.
En el complemento Uniones de acero, puede diseñar las conexiones de barras con secciones armadas. Además, puede realizar comprobaciones del diseño de uniones para casi todas las secciones de paredes delgadas en la biblioteca de RFEM.
Al realizar un cálculo según EN 1993‑1‑3, es posible representar gráficamente una forma de modo para el pandeo distorsional de una sección y para las secciones de RSECTION.
La forma del modo también se puede generar en RSECTION 1 para las secciones de la biblioteca.
¿Desea realizar comprobaciones de cálculo de secciones para barras de acero conformadas en frío según EN 1993‑1‑3? No importa si son perfiles conformados en frío de la biblioteca de secciones o secciones conformadas en frío (no perforadas) generales de RSECTION, su programa de análisis estructural le ayudará a determinar la sección eficaz, teniendo en cuenta el pandeo local y la inestabilidad. También puede realizar una comprobación de la sección según EN 1993-1-3, 6.1.6. En este caso, se tienen en cuenta los esfuerzos internos del cálculo con el complemento Torsión de alabeo (7 grados de libertad) utilizando el análisis de tensiones equivalente.
Cálculo de una conexión de pórtico con barras de sección variable y rigidizadas. Se realizó un análisis de tensiones y un análisis de estabilidad de pandeo para la conexión. Para mostrar los resultados de pandeo, la conexión se convirtió en un modelo separado.
Se pueden ajustar varios parámetros de diseño de las secciones en la configuración del estado límite de servicio. Allí se puede controlar la condición de sección aplicada para el análisis de la deformación y el ancho de la fisura.
Para esto, se pueden activar las siguientes configuraciones:
Estado fisurado calculado a partir de la carga asociada
Estado fisurado determinado como envolvente a partir de todas las situaciones de proyecto de ELS
Estado fisurado de la sección, independiente de la carga
Aquí, el diseño de soldaduras se convierte en un juego de niños. Usando el modelo de material especialmente desarrollado "Ortótropo | Plástico | Soldadura (superficies)", puede calcular todos los componentes de la tensión plásticamente. La tensión τperpendicular también se considera plásticamente.
Utilizando este modelo de material, puede diseñar soldaduras más cercanas a la realidad y de forma más eficiente.
Durante el cálculo, las cargas de la grúa se generan en distancias predefinidas como casos de carga del carril de la grúa. El incremento de carga para grúas moviéndose a lo largo del puente grúa se puede definir individualmente.
El programa analiza todas las combinaciones de los estados límite respectivos (ELU, fatiga, deformación y esfuerzos en apoyos) para cada posición de la grúa. Además, hay opciones de configuración completas para la especificación del cálculo de EF, como la longitud de los elementos finitos o el criterio de rotura.
Los esfuerzos internos de una viga carril se calculan en un modelo estructural imperfecto según el análisis de segundo orden para pandeo torsional.
Por medio del componente "Placa de conexión", puede crear uniones de acero adicionales en el rstab-9/connections/steel-joints/stahlkluesse-features Uniones de acero cree adicionalmente y automáticamente una nueva cartela. Esto le ahorra componentes por separado y, por lo tanto, los otros elementos, como la placa de contacto y la del capitel, se tienen en cuenta automáticamente con sus dimensiones.
El programa también le puede ayudar aquí. Determina los esfuerzos en los pernos basándose en el cálculo en el modelo de elementos finitos y los evalúa automáticamente. Puede realizar las comprobaciones de cálculo de la resistencia de los pernos para los casos de fallo de tracción, cortante, aplastamiento en agujeros y cortante por punzonamiento según la norma. El programa se ocupa de todo lo demás en este paso. Determina todos los coeficientes necesarios y los muestra claramente.
¿Quiere realizar un diseño de soldadura? Las tensiones necesarias también se determinan en el modelo de elementos finitos en este caso. Luego, el elemento de soldadura se modela como un elemento de lámina elástico-plástico, donde se comprueba cada elemento de elementos finitos para sus esfuerzos internos. (El criterio de plasticidad se fija para reflejar el fallo según AISC J2-4 y J2-5 (comprobación de la resistencia de la soldadura) y también J2-2 (comprobación de la capacidad básica del metal). El cálculo también se puede llevar a cabo con los coeficientes parciales de seguridad según el Anejo Nacional seleccionado.
Puede realizar el diseño plástico de la placa comparando la deformación plástica existente con la deformación plástica admisible. De forma predeterminada, se establece en 5% para AISC 360 pero se puede especificar mediante la definición de usuario del 5% según EN 1993-1-5, Anexo C, o de nuevo, la especificación definida por el usuario.
Todos los resultados se pueden evaluar y visualizar en una forma numérica y gráfica atractiva. Las herramientas de selección facilitan la evaluación precisa de los resultados.
El informe se corresponde con los altos estándares de rstab/rstab-9/que-es-rstab RSTAB. Las modificaciones de la sección se actualizan automáticamente.
El cálculo de la resistencia de la sección considera todas las combinaciones de esfuerzos internos.
Si las secciones se calculan según el método PIF, los esfuerzos internos de la sección, que actúan en el sistema de los ejes principales relacionados con el centro de gravedad o el centro de cortante, se transforman en un sistema de coordenadas local que descansa en el centro del alma y está orientado en la dirección del alma.
Los esfuerzos internos individuales se distribuyen en las alas superior e inferior, así como en el alma, y se determinan los esfuerzos internos límite de las partes de la sección. Siempre que se puedan absorber las tensiones tangenciales y los momentos de las alas, la capacidad de carga axial y la capacidad de carga última para flexión de la sección se determinan por medio de los esfuerzos internos restantes y se comparan con la fuerza y el momento existentes. Si se excede la tensión tangencial o la resistencia del ala, no se puede realizar el cálculo.
El método Simplex determina el coeficiente de dilatación plástica con la combinación de esfuerzos internos dada utilizando el cálculo de SHAPE-THIN. El valor recíproco del factor de ampliación representa la razón de tensiones de la sección.
Las secciones elípticas se analizan para su capacidad de carga plástica sobre la base de un procedimiento de optimización analítico no lineal. Este método es similar al método Simplex. Los casos de cálculo independientes permiten un análisis flexible de barras, conjuntos de barras y acciones seleccionados, así como de secciones individuales.
Puede ajustar los parámetros relevantes para el cálculo, como el cálculo de todas las secciones según el método Simplex.
Los resultados del cálculo plástico se muestran en RF-/STEEL EC3 como de costumbre. Las tablas de resultados respectivas incluyen esfuerzos internos, clases de sección, cálculo general y otros datos de resultados.
Numerosos componentes predefinidos para una entrada fácil de situaciones de conexión típicas (por ejemplo, placas frontales, angulares, chapas de alma)
Componentes básicos de aplicación universal (placas, soldaduras, pernos, planos auxiliares) para la entrada de situaciones de conexión complejas
Representación gráfica de la geometría de la conexión que se actualiza en paralelo con la entrada de los datos
La plantilla de conexión de acero incluida en el complemento le permite seleccionar diferentes tipos de conexión y aplicarlos a su modelo
La plantilla proporciona conexiones de tres categorías: Rígido, articulado fijo y cercha
Ajuste automático de la geometría de la conexión, incluso durante la edición posterior de los componentes estructurales, debido a la disposición relativa de los componentes entre sí
Todos los resultados se organizan en ventanas de resultados ordenadas por diferentes temas. Los valores de cálculo se ilustran en el gráfico de la sección correspondiente. Los detalles de cálculo cubren todos los valores intermedios.
Análisis general de tensiones
CRANEWAY realiza el análisis de tensiones general de una viga carril calculando las tensiones existentes y comparándolas con las tensiones normales límite, cortante límite y equivalentes límite. Las soldaduras también están sujetas al análisis general de tensiones con respecto a las tensiones tangenciales paralelas y verticales y su superposición.
Cálculo frente a la fatiga
El cálculo a fatiga se realiza para hasta tres grúas operando al mismo tiempo, basado en el concepto de tensión nominal según EN 1993-1-9. En el caso del cálculo frente a la fatiga según DIN 4132, se registra una curva de tensión de los pasos de grúa para cada punto de tensión y se evalúa según el método Rainflow.
Análisis de pandeo
El análisis de pandeo considera la introducción local de cargas por rueda según las normas EN 1993-6 o DIN 18800-3.
Deformación,
El análisis de deformaciones se realiza por separado para las direcciones vertical y horizontal. Los desplazamientos relacionados disponibles se comparan con los valores admisibles. Puede especificar las razones de deformación admisibles individualmente en los parámetros de cálculo.
Análisis de pandeo lateral
El análisis de pandeo lateral se realiza de acuerdo con el análisis de segundo orden para pandeo torsional considerando imperfecciones. El análisis general de tensiones se debe realizar con un factor de carga crítica mayor que 1,00. Como resultado, CRANEWAY muestra el factor de carga crítica correspondiente para todas las combinaciones de carga del análisis de tensiones.
Esfuerzos en apoyos
El programa determina todos los esfuerzos en los apoyos en base a las cargas características, incluyendo los factores dinámicos.
Los datos de geometría, material, sección, acciones e imperfecciones se introducen en ventanas de entrada claramente organizadas:
Geometría
Entrada de datos rápida y cómoda
Definición de condiciones de apoyo basadas en varios tipos de apoyo (articulado, móvil articulado, rígido y definido por el usuario, así como lateral en el ala superior o inferior)
Especificación opcional de la coacción al alabeo
Disposición variable de rigidizadores de apoyos rígidos y deformables
Posibilidad de insertar articulaciones
Secciones de CRANEWAY
Secciones laminadas en I (I, IPE, IPEa, IPEo, IPEv, HE-B, HE-A, HE-AA, HL, HE-M, HE, HD, HP, IPB-S, IPB-SB, W, UB, UC y otras secciones según AISC, ARBED, British Steel, Gost, TU, JIS, YB, GB y otras) combinable con un rigidizador de sección en el ala superior (angulares o perfiles en U) así como con un carril (SA, SF) o empalme con dimensiones definidas por el usuario
Secciones en I asimétricas (tipo IU) también combinables con rigidizadores en el ala superior, así como con carril o empalme
Acciones
Es posible considerar las acciones de hasta tres grúas operadas simultáneamente. Simplemente puede seleccionar una grúa estándar de la biblioteca. También puede introducir los datos manualmente:
Número de grúas y ejes de grúa (máximo 20 ejes por grúa), distancias entre ejes, posición de los topes de grúa
Clasificación en clases de daño con factores dinámicos editables según EN 1993-6, y en clases de elevación y categorías de exposición según DIN 4132
Cargas por rueda verticales y horizontales del peso propio, carga del polipasto, fuerzas de masa del accionamiento, así como cargas de sesgo
Carga axial en la dirección de la marcha así como fuerzas de tope con excentricidades definidas por el usuario
Cargas secundarias permanentes y variables con excentricidades definidas por el usuario
Imperfecciones
La carga de imperfección se aplica de acuerdo con el primer modo de vibración natural, ya sea de forma idéntica para todas las combinaciones de carga que se van a calcular, o individualmente para cada combinación de carga, ya que las formas de los modos pueden variar según la carga.
Herramientas convenientes disponibles para escalar las deformadas del modo (determinación de la altura de la inclinación y contraflecha).
SHAPE-THIN calcula todas las propiedades de sección relevantes, incluyendo los esfuerzos internos límite plásticos. Las áreas superpuestas se tienen en cuenta de manera realista. Si las secciones constan de diferentes materiales, SHAPE-THIN determina las propiedades de la sección eficaz con respecto al material de referencia.
Además del análisis de tensiones elásticas, se puede realizar el cálculo plástico, incluida la interacción de los esfuerzos internos para cualquier forma de sección. El cálculo de interacción plástico se realiza según el método Simplex. La hipótesis de fluencia se puede seleccionar según el método Tresca o von Mises.
SHAPE-THIN realiza una clasificación de la sección según EN 1993-1-1 y EN 1999-1-1. Para secciones de acero de la clase 4, el programa determina las anchuras eficaces para elementos de placa rigidizados o sin rigidizar frente a la abolladura según EN 1993-1-1 y EN 1993-1-5. Para secciones de aluminio de la clase 4, el programa calcula los espesores eficaces según EN 1999-1-1.
Opcionalmente, SHAPE-THIN comprueba los valores límite c/t según los métodos de cálculo el-el, el-pl o pl-pl según DIN 18800. Las zonas c/t de los elementos conectados en la misma dirección se reconocen automáticamente.
Si una costura de soldadura conecta dos placas con materiales diferentes, es posible seleccionar en un cuadro combinado en el complemento Uniones de acero cuál de los dos materiales se debe usar para esa costura.
El cálculo de barras de acero conformadas en frío según AISI S100-16/CSA S136-16 está disponible en RFEM 6. Se puede acceder al diseño seleccionando "AISC 360" o "CSA S16" como estándar en el complemento de diseño de acero. Entonces, se selecciona automáticamente "AISI S100" o "CSA S136" para el cálculo conformado en frío.
RFEM aplica el método de resistencia directa (DSM) para calcular la carga de pandeo elástico de la barra. El método de resistencia directa ofrece dos tipos de soluciones, numéricas (método de bandas finitas) y analíticas (especificación). La curva característica del FSM y las formas de pandeo se pueden ver en Secciones.
En SHAPE-THIN 8 es posible calcular la sección eficaz de paneles de chapa rigidizados según EN 1993-1-5, sección 4.5.
La tensión crítica de pandeo se calcula según EN 1993-1-5, anexo A.1 para paneles con al menos 3 rigidizadores longitudinales, o según EN 1993-1-5, anexo A.2 para paneles con uno o dos rigidizadores en la zona de compresión. También se realiza el cálculo para la seguridad frente al pandeo torsional.
Puede realizar el cálculo de la torsión de alabeo en todo el sistema. Así, considera el 7º grado de libertad adicional en el cálculo de las barras. Las rigideces de los elementos estructurales conectados se tienen en cuenta automáticamente. Esto significa que no tiene que definir la rigidez elástica ni las condiciones de apoyo para un sistema separado.
Entonces puede usar los esfuerzos internos del cálculo con torsión de alabeo en los complementos para el cálculo. Considere el bimomento de alabeo y el momento torsor secundario dependiendo del material y la norma seleccionada. Una aplicación típica es el análisis de estabilidad según la teoría de segundo orden con imperfecciones en estructuras de acero.
¿Sabía que La aplicación no se limita a secciones de acero de paredes delgadas. Así, es posible, por ejemplo, realizar el cálculo del momento de vuelco ideal de vigas con secciones de madera maciza.