Objetos de análisis útiles y potentes en el software de cálculo de estructuras Advance Design

El mayor problema al utilizar un programa de cálculo de estructuras es la creación de un modelo 3D que refleje del modo más fiel posible la estructura real que se va a construir.

El calculista tiene una tarea difícil, ya que tiene que definir un modelo de tal manera que los esfuerzos no se subestimen o sobreestimen. Los picos en puntos críticos de la estructura también son peligrosos (por ejemplo, apoyos de losas sobre un punto concreto de una columna).

Otra tarea difícil es la modelización en el programa de las conexiones en las intersecciones entre unos componentes y otros, definiendo la elasticidad apropiada de dicha conexión. A menudo se subestima este problema. Sin embargo, en algunos casos puede causar perturbaciones en los esfuerzos de la sección.

En este artículo, explicaremos cómo se pueden resolver tales problemas utilizando Advance Design. De hecho, es muy fácil hacerlo con este software de cálculo de estructuras.

Creación de un enlace en el nodo

Imagine una situación en la que tenemos una estructura simple que consta de varias vigas principales y secundarias. Estos son elementos continuos.

En los programas de cálculo, normalmente solo podemos especificar la liberación de elementos lineales en sus extremos.

Entonces, ¿cómo podemos tener en cuenta el apoyo articulado sobre la viga principal del centro? ¿Cómo representamos el funcionamiento real de la estructura, donde la viga secundaria no transmitirá un momento de flexión ni torsión de la viga principal?

El usuario puede dividir las vigas secundarias en dos elementos y agregar liberaciones en sus extremos. Sin embargo, éste no es un buen enfoque, ya que el esquema estático cambiará, ya que las vigas funcionarían como vigas de un solo tramo.

Estamos interesados en hacer que las vigas funcionen como vigas continuas de dos tramos.

Advance Design tiene una función dedicada para tales casos, que se llama Crear un enlace en el nodo.

Se ejecuta la función y, a continuación, se selecciona el punto donde se creará el enlace. Esto se puede hacer seleccionando el punto o seleccionando elementos principales y secundarios.

Después de crearse el enlace de nodo, se muestra un punto en la intersección de los elementos, que puede seleccionarse para definir sus propiedades.

Se incluye una carga asimétrica en la estructura para ilustrar mejor el problema.

Ahora el momento flector My en las vigas secundarias es éste:

Donde se ha definido el enlace en el nodo, el momento es igual a ambos lados; se transmite completamente. Donde no se ha definido, hay un salto brusco, transmitiéndose momentos indeseados a las vigas principales.

Los enlaces en el nodo se usan a menudo sobre cerchas de cubierta.

Estructura Columna-Losa

Los programas de cálculo de estructuras se caracterizan por el hecho de que los elementos no tienen dimensión. Supongamos secciones para elementos lineales como las siguientes:

En los programas habituales de cálculo, estos elementos se tratan con una sola línea:

Si dicho elemento lineal está conectado a un elemento plano, esta simplificación genera sólo un nodo en la unión con el elemento plano.

Esto dará como resultado una concentración de fuerzas en un nodo y la aparición de un pico de tensiones característico en ese nodo.

Advance Design tiene una solución a este problema: la función Restricción DOF permite definir las dimensiones de la columna y eliminar el pico.

Se ejecuta la función, se selecciona el nudo principal (la conexión entre la columna y la losa), así como los nodos secundarios (el contorno de la dimensión de la columna). Es una buena idea utilizar un dibujo base DXF o DWG en este punto.

El nodo primario se representa en rojo y los secundarios, en verde.

Además de este método, más o menos manual, Advance Design ha ido un paso más allá. ¡Ahora puede crear tales conexiones automáticamente!

Simplemente vaya a las opciones de la aplicación y seleccione la configuración que se muestra a continuación.

La Restricción DOF se creará automáticamente durante el cálculo.

Recuerde que la Restricción DOF tiene sus propiedades y también se puede usar para otros fines.