El factor de relevancia modal (MRF) puede ayudarle a evaluar en qué medida los elementos específicos participan en la deformada de un modo. El cálculo se basa en la energía de deformación elástica relativa de cada barra individual.
El MRF se puede usar para distinguir entre las deformadas de los modos local y global. Si varias barras individuales muestran un MRF significativo (por ejemplo, > 20 %), es muy probable que la inestabilidad de toda la estructura o una subestructura sea inestable. Por otro lado, si la suma de todos los MRF para un modo propio es de alrededor del 100%, se puede esperar un fenómeno de estabilidad local (por ejemplo, el pandeo de una sola barra).
Además, el MRF se puede usar para determinar las cargas críticas y las longitudes de pandeo equivalentes de ciertas barras (por ejemplo, para el cálculo de estabilidad). Las deformadas de los modos para las cuales una barra específica tiene valores MRF pequeños (por ejemplo, < 20 %) se pueden omitir en este contexto.
El MRF se muestra por deformada de modo en la tabla de resultados en Análisis de estabilidad → Resultados por barras → Longitudes eficaces y cargas críticas.
En comparación con el complemento RF-STABILITY (RFEM 5) y RSBUCK (RSTAB 8) , se han agregado las siguientes características nuevas para RFEM 6/RSTAB 9:
Activación como una propiedad de un caso de carga o combinación de carga
Activación automatizada del cálculo de estabilidad mediante asistentes de combinación para varias situaciones de carga en un solo paso
Aumento de carga incremental con criterios de terminación definidos por el usuario
Modificación de la normalización de la forma del modo propio sin volver a calcular
Gracias al módulo de ampliación RF-/STEEL Warping Torsion, se puede realizar el cálculo según la Guía de cálculo 9 ("Design Guide 9") en RF-/STEEL AISC.
El cálculo se lleva a cabo con 7 grados de libertad según la teoría de torsión de alabeo y permite un cálculo de la estabilidad realista, incluyendo la consideración de la torsión.
La determinación del momento crítico de pandeo se realiza en RF-/STEEL AISC utilizando el solucionador de valores propios que permite una determinación exacta de la carga crítica de pandeo.
El solucionador de valores propios muestra una ventana de visualización del gráfico de valores propios, que permite comprobar las condiciones de contorno.
En STEEL AISC, se pueden considerar las coacciones laterales intermedias en cualquier ubicación. Por ejemplo, se puede estabilizar sólo el ala superior.
Además, se pueden asignar coacciones laterales intermedias definidas por el usuario, por ejemplo muelles de giro simples y traslacionales en cualquier ubicación en la sección.
RF-IMP/RSIMP evalúa la predeformación de un caso de carga, los modos de vibración de un análisis de estabilidad o de un cálculo dinámico. Debido a esta deformación inicial, es posible o bien predeformar la estructura o crear un caso de carga con las imperfecciones equivalentes para las barras.
Para sistemas estructurales consistentes de elementos de sólidos o superficies (RFEM), se puede aprovechar la estructura inicial predeformada. Tan sólo se necesita especificar un valor máximo por el cual de deformación será escalada. Entonces, todos los nudos de EF o de la estructura se escalarán con respecto a la deformación inicial.
Las imperfecciones equivalentes se usan de forma especial para las estructuras aporticadas. Puede definir inclinaciones y contraflechas de barras y conjuntos de barras en la ventana adicional. Se pueden generar automáticamente, según las normas, o definirse manualmente. Están disponibles las siguientes normas:
EN 1992:2004
EN 1993:2005
DIN 18800:1990-11
DIN 1045-1:2001-07
DIN 1052:2004-08
Solo se aplica la imperfección resultante de la deformación inicial en la barra relevante. Además, es posible considerar los factores de reducción. De esta manera, es posible aplicar la imperfección de manera eficiente.
Importación automática de los datos estructurales y las condiciones de contorno desde RSTAB
Consideración opcional de los efectos de los esfuerzos de tracción
Importación de los esfuerzos axiales desde los casos de carga de RSTAB o especificaciones definidas por el usuario para las barras
Salida por barra de longitudes eficaces L respecto al eje débil y fuerte con los coeficientes de longitud eficaz β correspondientes
Listado de los modos de pandeo normalizados barra por barra
Resultados de los factores de carga crítica relacionados con el caso de pandeo para la estructura entera
Visualización gráfica y con animaciones de los modos de pandeo en el modelo renderizado
Identificación de las barras libres de esfuerzos de compresión
Opción de transferencia para las longitudes de pandeo a otros módulos de análisis de RSTAB para los cálculos de las barras equivalentes conforme a la normativa
Opción de exportación para la geometría de la forma de pandeo al módulo adicional RSIMP para la creación de imperfecciones de RSTAB
Los primeros resultados presentados son los factores de carga crítica. Esto permite una evaluación de los riesgos de estabilidad. Para los modelos de barras, las longitudes eficaces y las cargas críticas de las barras se generan en forma de tabla.
En las siguientes ventanas de resultados, es posible comprobar los valores propios normalizados clasificados por nudos, barras y superficies. La salida gráfica de los valores propios permite una evaluación del comportamiento del pandeo y la abolladura. Facilita la adopción de contramedidas.
Hay varios métodos disponibles para el análisis de los valores propios:
Métodos directos
Los métodos directos (Lanczos, raíces del polinomio característico, método de iteración del subespacio) son adecuados para modelos de tamaño pequeño a mediano. Estos métodos rápidos para solucionadores de ecuaciones se benefician de una gran cantidad de memoria (RAM) en la computadora. Los sistemas de 64 bits usan más memoria para que incluso los sistemas estructurales más grandes se puedan calcular rápidamente.
Método de iteración ICG (Gradiente conjugado incompleto)
Este método solo requiere una pequeña cantidad de memoria. Los valores propios se determinan uno tras otro. Se puede usar para calcular grandes sistemas estructurales con pocos valores propios.
El módulo adicional RF-STABILITY también puede realizar el análisis de estabilidad no lineal. Proporciona resultados realistas incluso para estructuras no lineales. El factor de carga crítica se determina aumentando gradualmente las cargas del caso de carga subyacente hasta que se alcanza la inestabilidad. El incremento de carga tiene en cuenta las no linealidades tales como barras defectuosas, apoyos y cimentaciones, así como las no linealidades del material.
En primer lugar, es necesario seleccionar un caso o combinación de carga cuyos esfuerzos axiles se van a utilizar en el análisis de estabilidad. Es posible definir otro caso de carga para, por ejemplo, Por ejemplo, tiene que considerar un pretensado inicial.
Luego, puede seleccionar si se debe realizar un análisis lineal o no lineal. Dependiendo de la aplicación, puede usar un método de cálculo directo, como según Lanczos o el método de iteración ICG. Las barras que no están integradas en superficies se visualizan generalmente como elementos de barras con dos nudos de elementos finitos. No es posible determinar el pandeo local de barras individuales con estos elementos. Por eso, hay una opción para dividir las barras automáticamente.
Si hay un caso de carga o una combinación de carga en el programa, se activa el cálculo de estabilidad. Puede definir otro caso de carga para considerar, por ejemplo, el pretensado inicial.
Para esto, debe especificar si desea realizar un análisis lineal o no lineal. Dependiendo del caso de aplicación, puede seleccionar un método de cálculo directo, como el método de Lanczos o el método de iteración ICG. Las barras que no están integradas en superficies se visualizan generalmente como elementos de barras con dos nudos de elementos finitos. Con tales elementos, el programa no puede determinar el pandeo local de barras individuales. Es por eso que' tiene la opción de dividir las barras automáticamente.
Puede seleccionar varios métodos que están disponibles para el análisis de valores propios:
Métodos directos
Los métodos directos (Lanczos (en RFEM), raíces de polinomio característico (en RFEM), método de iteración del subespacio (en RFEM y RSTAB), iteración inversa desplazada (en RSTAB)) son adecuados para modelos pequeños y medianos. Use estos métodos de resolución rápida solo si su computadora tiene una gran cantidad de memoria RAM.
Método de iteración ICG (gradiente conjugado incompleto [RFEM])
Por el contrario, este método solo requiere una pequeña cantidad de memoria. Los valores propios se determinan uno tras otro. Se puede usar para calcular grandes sistemas estructurales con pocos valores propios.
Utilice el complemento Estabilidad de la estructura para realizar un análisis de estabilidad no lineal utilizando el método incremental. Este análisis ofrece resultados cercanos a la realidad también para estructuras no lineales. El factor de carga crítica se determina aumentando gradualmente las cargas del caso de carga subyacente hasta que se alcanza la inestabilidad. El incremento de carga tiene en cuenta las no linealidades tales como barras defectuosas, apoyos y cimentaciones, así como las no linealidades del material. Después de aumentar la carga, puede realizar opcionalmente un análisis de estabilidad lineal en el último estado estable para determinar el modo de estabilidad.
Como primeros resultados, el programa le presenta los factores de carga crítica. A continuación, puede realizar una evaluación de los riesgos de estabilidad. Para los modelos de barras, las longitudes eficaces resultantes y las cargas críticas de las barras se muestran en tablas.
Use la siguiente ventana de resultados para comprobar los valores propios normalizados ordenados por nudo, barra y superficie. El gráfico de valores propios le permite evaluar el comportamiento de pandeo. Esto hace que sea más fácil para usted tomar contramedidas.
Para este tipo de generación, se crea una caso de carga normal que contenga las imperfecciones equivalentes. Este caso de carga se puede modificar de forma manual.
En las combinaciones de carga, este caso de carga se puede combinar con los casos de carga 'normales'.
Al generar una malla de EF predeformada en RFEM, los datos de desplazamiento de cada nudo individual se guardan en segundo plano. Esto puede ser usado para el cálculo de las combinaciones de carga en RFEM. Para comprobar los datos generados, el módulo muestra la predeformación en tablas y en el gráfico.
Si se van a desplazar los nudos del modelo, las coordenadas de los nudos se modifican directamente después de la generación. Al generar imperfecciones equivalentes, el módulo crea un caso de carga normal, incluyendo las imperfecciones de barras. Para facilitar la comprobación de los datos, las imperfecciones generadas se representan tanto en tablas como en el gráfico.
RSBUCK determina los modos de pandeo más desfavorables de una estructura. Por lo general, no es posible en términos del método de cálculo excluir los valores propios más bajos del análisis y, al mismo tiempo, intentar determinar los valores propios más altos. Con RSBUCK, se pueden determinar como máximo 10 000 menores valores propios del sistema estructural.
De forma predeterminada, RSBUCK utiliza el valor medio de los esfuerzos axiles actuantes en las barras individuales para calcular los valores propios o factores de carga crítica. De forma opcional, el módulo también puede funcionar con el esfuerzo axil más desfavorable en la barra. La determinación de los modos de pandeo se realiza mediante un análisis de valores propios para la estructura entera. Para ello, el programa utiliza un solucionador de ecuaciones iterativo.
Tan sólo se tiene que especificar los siguientes valores:
el número máximo de iteraciones
el límite de rotura
Dado que se aproxima una solución exacta tan cerca como se desee, pero nunca se alcanza, RSBUCK finaliza el proceso de cálculo después del número especificado de pasos de iteración. En el caso de un problema de convergencia, el límite de rotura determina el momento en el que se puede considerar una solución aproximada como un resultado exacto. En caso de problemas de divergencia nunca se podrá llegar a una solución.
RSBUCK se distingue por un manejo sencillo, una disposición clara de los datos y una gran facilidad de uso. Con solo unos pocos clics del ratón, puede definir el número de modos de pandeo a calcular, así como el caso de carga a considerar.
Los datos estructurales y las condiciones de contorno definidas en el caso de carga seleccionado se importan automáticamente de RSTAB. De forma alternativa, es posible editar los esfuerzos axiales importados o introducir nuevos valores manualmente. También es posible crear más casos de RSBUCK para realizar varios análisis, cada uno con diferentes condiciones de contorno.
Para una representación de resultados mejor, es posible definir las unidades de forma individual en RSBUCK. En caso que en RSTAB los esfuerzos internos no estén disponibles cuando se inicie el módulo RSBUCK, el programa calcula los esfuerzos internos requeridos de forma automática antes que se determinen los valores de pandeo.
Los resultados del análisis de pandeo se muestran en tablas de resultados y gráficos claramente dispuestos. Además, debido a la integración de RSBUCK en RSTAB, es posible ajustar todos los resultados en detalle en el informe de acuerdo a las necesidades personales.
Además, puede exportar fácilmente todas las tablas de resultados a MS Excel o en un archivo CSV. Un menú especial de transferencia de datos define todas las especificaciones necesitadas para la exportación.
Es posible utilizar una malla de EF predeformada creada previamente en combinaciones de carga. Para hacer esto, seleccione el caso de RF-IMP correspondiente en los parámetros de cálculo de la combinación de cargas. Entonces, el cálculo de los esfuerzos internos se realizará para el sistema imperfecto.