Manual Robot

MAUAL DE USUARIO ROBOT MILLEIUM Versión 19.0

Robot Millennium Version 19.0 – Manual de Usuario

Indice

IDICE OVEDADES E EL PROGRAMA ROBOT (VERSIÓ 19.0) ..................................................................... 1 ROBOT MILLENNIUM - ESTRUCTURAS ................................................................................................................. 1 ROBOT MILLENNIUM – ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO .......................................................................... 3 ROBOT MILLENNIUM – ESTRUCTURAS DE ACERO ................................................................................................ 5 1.

ISTALACIÓ DEL ROBOT MILLEIUM ........................................................................................ 1-1 1.1. REQUISITOS DEL HARDWARE ............................................................................................................... 1-1 1.2. INSTALACIÓN DEL PROGRAMA ............................................................................................................. 1-2 1.2.1. Instalación estándar ............................................................................................................... 1-5 1.2.2. Instalaciones especiales ..................................................................................................... 1-10 PROTECCIÓN DE RED ..................................................................................................................................... 1-10 VERSIÓN DE RED DEL PROGRAMA ROBOT MILLENNIUM ............................................................................... 1-14 1.2.3. Parámetros de la protección...................................................................................................... 1-31 1.3. GENERACIÓN DEL INFORME DE INSTALACIÓN.................................................................................... 1-38

2.

ITRODUCCIÓ ..................................................................................................................................... 2-1 2.1. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROGRAMA ............................................................................................ 2-1 2.2. TRABAJO EN EL SISTEMA ROBOT MILLENIUM - PRINCIPIOS GENERALES ............................................ 2-8 2.2.1. El sistema de esquemas ........................................................................................................ 2-8 2.2.2. Inspector de objetos ............................................................................................................. 2-11 2.2.3. Menú, Menú contextual, Barra de Herramientas, .......................................................... 2-14 2.2.4. Preferencias y preferencias para el proyecto ................................................................ 2-16 2.2.5. Selección y Filtros................................................................................................................. 2-18 2.2.6. Presentación de los atributos de la estructura y leyenda de la estructura ........... 2-23 2.2.7. Listas usadas en el programa ............................................................................................ 2-27 6A10 denota los números: 6 7 8 9 10 ......................................................................................................... 2-27 4R3 denota la sucesión: 4 5 6 7 (1 es el paso predefinido), ....................................................................... 2-27 2.2.8. Características Comunes en las Ventanas del Diálogo (Puntero Gráfico, Calculador).............................................................................................................................................. 2-28 2.3. SIGNOS CONVENCIONALES ................................................................................................................ 2-30 2.3.1. Convención de signos - barras.......................................................................................... 2-30 2.3.2. Convención de signos – elementos finitos 2D .............................................................. 2-31 2.3.3. Convención de signos - elementos finitos 3D ............................................................... 2-33 2.4. LISTA DE TECLAS DE MÉTODO ABREVIADO ........................................................................................ 2-34 2.5. MÉTODOS DE PUNTERO ..................................................................................................................... 2-35

3.

REGLAS GEERALES E DEFIICIO DE MODELO DE ESTRUCTURA................................ 3-1 3.1. TIPOS DE ESTRUCTURA ....................................................................................................................... 3-1 3.2. NUDOS Y BARRAS ................................................................................................................................ 3-1 3.3. SECCIONES Y MATERIALES.................................................................................................................. 3-7 3.3.1. Definición de la sección de la barra de ramales múltiples - ejemplo ...................... 3-14 3.4. PANELES ............................................................................................................................................ 3-15 3.4.1. Tipos de elementos finitos 2D ........................................................................................... 3-18 3.4.2. Emisores, refinamiento, consolidación y calidad del mallado para los elementos finitos 3-25 3.5. ESPESOR DEL PANEL ......................................................................................................................... 3-30 3.6. SÓLIDOS (ESTRUCTURAS VOLUMÉTRICAS)........................................................................................ 3-33 3.6.1. Descripción de los elementos finitos 3D ........................................................................ 3-35 3.7. OPERACIONES SOBRE OBJETOS 2D (EXTRUSIÓN, REVOLUCIÓN) Y SOBRE LOS OBJETOS 3D (REDONDEO, CHAFLÁN).................................................................................................................................. 3-40 ©RoboBAT, 2,rue Lavoisier, Montbonnot Zirst 38334 St-Ismier Cedex - France – Tél. : 04 76 41 80 82 Fax : 04 76 41 97 03 Internet-web : http ://www.robobat.com e-mail : [email protected] ©RoboBAT, Service Technique Tél. : 04 76 41 38 90 - Fax : 04 76 41 22 61

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3.8. APOYOS.............................................................................................................................................. 3-47 3.8.1. Definición del apoyo con rotación .................................................................................... 3-51 3.8.2. Definición de apoyos elásticos (suelos estratificados) .............................................. 3-51 3.9. CARGAS.............................................................................................................................................. 3-55 3.9.1. Combinaciones de Casos de Carga ................................................................................. 3-64 3.9.2. Combinaciones reglamentarias ......................................................................................... 3-67 3.9.3. Cargas móviles ...................................................................................................................... 3-72 3.9.4. Cargas móviles - Autoloader .............................................................................................. 3-80 3.10. GENERACIÓN AUTOMÁTICA DE CARGAS DE VIENTO Y NIEVE ......................................................... 3-83 Para hacerlo, hay que seleccionar............................................................................................................. 3-83 3.10.1. Cargas de Viento/Nieve en 3D........................................................................................ 3-86 3.10.2. Cargas de viento en los postes y mástiles ................................................................. 3-88 3.10.3. Cargas de viento y nieve en los objetos 3D .............................................................. 3-89 3.10.4. Cargas de viento para las estructuras con base poligonal (prisma) ................... 3-92 3.10.5. Especificación de cargas (cargas importadas desde la base de datos)............. 3-95 3.10.6. Definición automática de las cargas debidas a la presión del suelo................... 3-98 3.11. CABLES ........................................................................................................................................ 3-102 3.12. OTROS ATRIBUTOS DE LA ESTRUCTURA ...................................................................................... 3-108 3.13. OTROS COMPONENTES DE LA ESTRUCTURA ............................................................................... 3-115 3.13.1. Operaciones de edición ................................................................................................. 3-120 3.14. ESTRUCTURAS TIPO ..................................................................................................................... 3-121 3.15. ESTRUCTURAS POR FASES .......................................................................................................... 3-123 3.16. ELEMENTOS FINITOS 2D.............................................................................................................. 3-129 3.17. SISTEMA DE COORDENADAS ....................................................................................................... 3-131 3.17.1. Sistemas Globales .......................................................................................................... 3-131 3.17.2. Relaciones de Sistemas Globales-Locales .............................................................. 3-133 3.18. SIGNOS CONVENCIONALES.......................................................................................................... 3-134 3.18.1. Elementos de barra ......................................................................................................... 3-134 3.18.2. Elementos Finitos ........................................................................................................... 3-135 3.19. DEFINICIÓN DE SECCIÓN ............................................................................................................. 3-135 4.

AÁLISIS DE LA ESTRUCTURA ......................................................................................................... 4-1 4.1. CÁLCULOS DE LA ESTRUCTURA ........................................................................................................... 4-1 4.2. TIPOS DE ANÁLISIS DISPONIBLES ......................................................................................................... 4-2 4.3. DEFINICIÓN DEL NUEVO CASO Y CAMBIO DE TIPO DE ANÁLISIS ...................................................... 4-20 4.3.1. Ejemplo de definición de un caso de análisis modal de la estructura (modos propios de la estructura) ..................................................................................................................... 4-29 4.3.2. Ejemplo de definición de un caso de análisis sísmico y espectral.......................... 4-29 4.4. REINICIACIÓN DE CÁLCULOS .............................................................................................................. 4-32 4.4. VISUALIZACIÓN DEL PROCESO DE CÁLCULO ...................................................................................... 4-34

5.

AÁLISIS DE LOS RESULTADOS ....................................................................................................... 5-1 5.1. DIAGRAMAS .......................................................................................................................................... 5-3 5.2. TABLAS ................................................................................................................................................. 5-7 5.3. MAPAS PARA BARRAS ........................................................................................................................ 5-11 5.4. MAPAS (PANELES)............................................................................................................................... 5-13 5.5. CORTES POR PANELES ......................................................................................................................... 5-17 5.6. MAPAS - SÓLIDOS................................................................................................................................ 5-21 5.7. CORTES POR SÓLIDOS ....................................................................................................................... 5-25 5.7. ANÁLISIS DE TENSIONES .................................................................................................................... 5-30 5.8. ANÁLISIS DE TENSIONES EN LA ESTRUCTURA.................................................................................... 5-32 5.9. ANÁLISIS GLOBAL - BARRAS .............................................................................................................. 5-35 5.10. ANÁLISIS DETALLADO .................................................................................................................... 5-37 5.11. LÍNEAS DE INFLUENCIA ................................................................................................................... 5-42 5.12. RESULTADOS REDUCIDOS PARA LOS PANELES ............................................................................. 5-45 5.13. DIAGRAMAS Y TABLAS PARA EL ANÁLISIS TEMPORAL Y LOS ANÁLISIS AVANZADOS ...................... 5-49 Caso ........................................................................................................................................................... 5-52

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Robot Millennium Version 19.0 – Manual de Usuario 6.

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DISEÑO DE LA ESTRUCTURA ............................................................................................................. 6-1 6.1. DIMENSIONAMIENTO DE ACERO ........................................................................................................... 6-1 6.1.1. Análisis detallado (norma francesa CM66) ..................................................................... 6-14 6.1.2. Verificación de barras con ramales múltiples (Eurocode 3 o norma polaca)........ 6-18 6.1.3. Análisis detallado (norma Eurocode3) ............................................................................ 6-23 6.1.4. Verificación de barras de ramles multiples (acero, norma francesa CM66) .......... 6-26 6.2. DISEÑO DE ELEMENTOS DE HORMIGÓN ARMADO .............................................................................. 6-30 6.2.1. Vigas de hormigón armado ................................................................................................ 6-34 6.2.1. Definición de vigas de hormigón armado – modo interactivo .................................. 6-39 6.2.2. Columna de hormigón armado .......................................................................................... 6-42 6.2.3. Ejemplo de generación de armadura del pilar y de dibujos de armado (con la posibilidad de importar el dibujo en el programa RCAD Hormigón Armado).......................... 6-48 6.2.4. Cimentaciones de hormigón armado ............................................................................... 6-50 6.2.5. Estudio de viga de cimentación ........................................................................................ 6-66 6.2.6. Dimensionamiento de las vigas de gran canto ............................................................. 6-68 6.2.7. Planos de ejecución ............................................................................................................. 6-70 6.3. DISEÑO DE BARRAS DE HORMIGÓN ARMADO .................................................................................... 6-75

7.

CATÁLOGOS DE PERFILES ................................................................................................................. 7-1

8.

COPIAS IMPRESAS ................................................................................................................................. 8-1 8.1. NOTAS DE CÁLCULO ............................................................................................................................. 8-1 8.2. COMPOSICIÓN DE LA COPIA IMPRESA .................................................................................................... 8-1 8.2.1. Estándar ....................................................................................................................................... 8-5 8.2.2. Pantallas Capturadas................................................................................................................... 8-7 8.2.3. Plantillas ...................................................................................................................................... 8-8 8.2.4. Edición simplificada..................................................................................................................... 8-9 8.3. CONFIGURAR PÁGINA ......................................................................................................................... 8-11

9.

EJEMPLOS ................................................................................................................................................ 9-1 9.1 Estructura 3D (Con el uso de esquemas de Robot Millenium) ................................................... 9-1 9.1.1. Definición del Modelo de Estructura .................................................................................. 9-2 9.1.2. Análisis de la estructura ........................................................................................................ 9-7 9.1.3. Análisis de los resultados..................................................................................................... 9-8 9.1.4. Dimensionamiento en Acero ................................................................................................ 9-9 9.1.5. Análisis de tensiones ........................................................................................................... 9-11 9.2. DISEÑO DE ESTRUCTURAS EN 2D (SIN USAR ESQUEMAS DE ROBOT MILLENIUM) ........................................ 9-13

................................................................................................................................................ 9-14 9.2.1. Definición del Modelo de Estructura ................................................................................ 9-14 9.2.2. Análisis de la estructura ...................................................................................................... 9-22 9.2.3. Análisis de los resultados................................................................................................... 9-24 9.2.4. Diseño de elementos de hormigón armado ................................................................... 9-26 9.3. LOSA DE HORMIGÓN ARMADO ............................................................................................................ 9-27 9.3.1. Definición del modelo de estructura ................................................................................ 9-27 9.3.2. Análisis y presentación de los resultados de cálculos (mapas para cortes por paneles) ................................................................................................................................................... 9-34 9.3.3. Cálculo del area de armadura teórica .............................................................................. 9-36 9.4. EJEMPLOS DE OPCIONES DE DEFINICIÓN DE ESTRUCTURAS POR MEDIO DE OPERACIONES DE EXTRUSIÓN Y ROTACIÓN ................................................................................................................................ 9-38 9.4.1. SILO .......................................................................................................................................... 9-39 9.4.2. COOLER................................................................................................................................... 9-45 9.4.3. TUBERÍA .................................................................................................................................. 9-48 9.4.4. ESTRUCTURA EJESIMETRICA .......................................................................................... 9-51 9.4.5. ESTRUCTURA AXISIMETRICA (BÓVEDA) ...................................................................... 9-53 9.5. DISEÑO DE UN PÓRTICO 2D ............................................................................................................... 9-56 ©RoboBAT, 2,rue Lavoisier, Montbonnot Zirst 38334 St-Ismier Cedex - France – Tél. : 04 76 41 80 82 Fax : 04 76 41 97 03 Internet-web : http ://www.robobat.com e-mail : [email protected] ©RoboBAT, Service Technique Tél. : 04 76 41 38 90 - Fax : 04 76 41 22 61

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9.5.1. Diseño de la Estructura ....................................................................................................... 9-57 9.5.2. Definición de casos de carga y cargas ............................................................................ 9-58 9.5.3. Definición de cargas de viento/nieve ............................................................................... 9-60 9.5.4. Análisis de la estructura ...................................................................................................... 9-61 9.5.5. Análisis Detallado ................................................................................................................. 9-61 9.5.6. Diseño de la Estructura ....................................................................................................... 9-62 9.5.7. Análisis Global ....................................................................................................................... 9-66 9.5.8. Diseño de uniones de acero ............................................................................................... 9-67 9.5.9. Composición de Impresión................................................................................................. 9-69 9.6. EJEMPLO DE DEFINICIÓN DE LAS CARGAS MÓVILES – ESTRUCTURA PLANA (PÓRTICO 2D) .................. 9-71 9.6.1. Definición del modelo de la estructura ............................................................................ 9-72 9.6.2. Análisis de la estructura ...................................................................................................... 9-84 9.6.3. Presentación del carro y del caso de carga móvil ........................................................ 9-84 9.6.4. Análisis de los resultados................................................................................................... 9-85 9.6.5. Líneas de influencia .............................................................................................................. 9-86 9.7. ESTRUCTURA INDUSTRIAL (PUENTE GRUA - CARGA MÓVIL) ................................................................ 9-89 9.7.1. Definición del modelo de la estructura ............................................................................ 9-90 9.7.2. Análisis de la estructura .................................................................................................... 9-110 9.7.3. Dimensionamiento de la estructura ............................................................................... 9-113 9.7.4. Línea de influencia .............................................................................................................. 9-119 9.8. PUENTE (CARGA MÓVIL Y ANÁLISIS TEMPORAL) .............................................................................. 9-122 9.8.1. Definición del modelo de la estructura .......................................................................... 9-125 9.8.2. Análisis de la estructura .................................................................................................... 9-144 9.8.3. Presentación de los resultados ....................................................................................... 9-144 9.8.4. Dimensionamiento de las barras de la estructura ...................................................... 9-146 9.8.5. Análisis temporal de la estructura .................................................................................. 9-156 9.9. FUNDAMENTO MACIZO...................................................................................................................... 9-161 9.9.1. Definición del modelo de la estructura .......................................................................... 9-162 9.9.2. Base de cimentación .......................................................................................................... 9-164 9.9.3. Columnas ................................................................................................................................. 9-166 9.9.4. La parte superior del fundamento................................................................................... 9-168 9.9.5. Definición de los apoyos.......................................................................................................... 9-170 9.9.6. Generación de la malla ........................................................................................................... 9-172 9.9.7. Definición de la carga......................................................................................................... 9-177 9.9.8. Análisis de la estructura .......................................................................................................... 9-180 9.9.9. Presentación de los resultados en forma de mapas ................................................................ 9-180 9.10. EXEMPLO DE PROYECTO DE UNA ESTRUCTURA DE BARRAS DE ACERO SEGÚN LA NORMA EUROCODE 3 ............................................................................................................................................... 9-183 9.10.1. Definición del modelo de la estructura ...................................................................... 9-184 9.10.2. Análisis elasto-plástico.................................................................................................. 9-195 9.11. EJEMPLO DE PROYECTO DE ESTRUCTURA DE BARRAS DE HORMIGÓN ARMADO CON MASAS AGREGADAS ................................................................................................................................................. 9-199 9.11.1. Definición del modelo de la estructura ...................................................................... 9-200 9.11.2. Cálculos y análisis de resultados ............................................................................................ 9-210




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Robot Millennium Version 19.0 – Manual de usuario

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NOVEDADES EN EL PROGRAMA ROBOT (VERSIÓN 19.0) Robot Millennium - Estructuras MODELADO DE LA ESTRUCTURA •

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Ergonomía: - Inspector de objetos – una nueva ventana em la interfaz del programa representa los objetos en el modelo en forma de una arborescencia, lo que permite seleccionar y editar los elementos en el modelo - Ventana de propiedades de objetos – nueva ventana en la interfaz del programa permitiendo visualizar y modificar rápidamente las características de grupos de objetos, barras o paneles - Nombres arbitrarios para barras y para los paneles, lo que permite anotar los elementos estructurales, identificarlos en las copias impresas y al dimensionar - Almacenamiento en un archivo separado de los fragmentos de la estructuras y de los resultados, lo que permite dimensionar simultáneamente varias partes de la estructura y luego actualizar los datos, el análisis de las subestructuras más pequeñas accelera y facilita el dimensionado - Tabla de materiales para paneles- listas de superficies y de materiales para placas y láminas - Aplicación de cargas superficiales en los contornos sin indicar paneles Modelado - excentricidades automáticas – alejamiento de la sección de la batta definido por las dimensiones de una otra sección o de una otra losa, por ejemplo, un listón ubicado sobre la armadura de tejado o una wiga ubicada debajo de la losa; al modificar la sección de la armadura de tejado o la de la losa, la ecentricidad se modificará automáticamente - definición de las direcciones de las losas ortotropsa según el sistema de coordenadas locales del panel - composición de los aopoyos para los nudos que pertenecen a varios bordes/superficies apoyados, se crean apoyos nuevos cuyas características están compuestas de la suma de los grados de libertad apoyados - aceleración de la generación del mallado EF - rafinamiento automático del mallado EF para los nudos apoyados Secciones: - perfiles con alma ondulada – bade des perfiles WTA (SIN) y definicóm de las dimensiones por el uauario - perfiles calados hechos de perfiles en I tomados desde la base de perfiles – definición por la altura del corte del perfil, por la inserción de piezas o por huecos circulares ©RoboBAT, 2,rue Lavoisier, Montbonnot Zirst 38334 St-Ismier Cedex - France – Tél. : 04 76 41 80 82 Fax : 04 76 41 97 03 Internet-web : http ://www.robobat.com e-mail : [email protected] ©RoboBAT, Service Technique Tél. : 04 76 41 38 90 - Fax : 04 76 41 22 61

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parámetros adicionales para los perfiles definidos por las características (Ax, Iy, Iz) permitiendo efectuar el dimensionado según la norma de acero - bases de perfiles en U y en Z laminados en frío Borga, Lindab, Pruszyński Cargas: - cargas móviles – posición arbitraria del carro en el camino definida por los puntos de la polilínea - generación de cargas de viento y nieve para los pórticos multiples según la norma Eurocode 1 - Cargas de viento y nieve según la norma española NBE-AE-88 - Cargas de viento y nieve según la norma italiana DM-16 /1/96 Opciones avanzadas: - genaración automática de las uniones rígidas entre los bordes de los paneles - reducción de la rigidez de la losa en flexión - rafinamiento automático del mallado EF acima acima de los apoyos

CÁLCULOS •

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Análisis: - Barras en el suelo de Winkler (unilateral), con arrancamiento - Perfectionamiento del uso de los elementos de tipo barra en el análisis no lineal P-delta Análisis sísmico: - cálculos sísmicos según la lorna Eurocode 8 actualizada, NAD portugués, italano y general con la posibilidad de definir coeficientes - cálculos sísmicos segúna la norma rumana P100-1-2004 actualizada

RESULTADOS •

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Resultados - reaciones en forma de diágrama para los apoyos lineales - valor de la integral para la línea de influencia de las cargas móviles - valores extremos de los resultados para los EF (capas inferior y superior) Resultados para los elementos finitos – diágramas para los cortes: - valor de la integral – suma de los valores en el diagrama - selección de una dirección arbitraria para los valores resultantes (y no sólo en el sistema local del corte) - tabla de resultados para los desplazamientos y para las flechas totales

HERRAMIENTAS AUXILIARES •

Simplificación de la definición y de los cálculos de los pórticos de acero 3D: ©RoboBAT, 2,rue Lavoisier, Montbonnot Zirst 38334 St-Ismier Cedex - France – Tél. : 04 76 41 80 82 Fax : 04 76 41 97 03 Internet-web : http ://www.robobat.com e-mail : [email protected] ©RoboBAT, Service Technique Tél. : 04 76 41 38 90 - Fax : 04 76 41 22 61


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nueva herramienta para definir y controlar los cálculos de los pórticos (nueva aplicación) Intercambio de datos: - import del modelo de la estructura desde el programa para proyectos arquitectónicos y de edificación Revit® de la sociedad Autodesk - actualización de los datos en el programa Revit después del dimensionado en el programa Robot - transferencia de las cuadrículas de los nudos de apoyo desde el programa RCAD Acero

Robot Millennium – Estructuras de hormigón armado ARMADURA TEÓRICA DE LAS BARRAS •

•

General: - integración con la estructura preservación de los nombres y de otros atributos de los casos al dimensionar les elementos estructurales, adición de los números de nudos de apoyo y/a de los de las barras a los nombres de objetos Norma Eurocode 2: - Cálculos según los principios generales de EC2

ARMADURA TEÓRICA DE LAS LOSAS •

• •

General: - diferenciación entre las condiciones del entorno para la superficie inferior/superior de la losa - consideración de manera separada de las armaduras para la capainferior y superior - posibilidade de considerar (o descuidar) el valor Amin en los resultados Norma Eurocode 2: - cálculos según los principios generales de EC2 Norma italiana: - cálculos según la norma italiana DM 9-01-96 (MP4)

ARMADURA REAL DE LAS LOSAS •

General: - zbrojenie rzeczywiste dla płyt zbrojonych jednokierunkowo i w jednej warstwie (18.0MP4) - distinción (hachuras diferentes en los dibujos) para los elementos de apoyo y para los elementos apoyados en la losa ©RoboBAT, 2,rue Lavoisier, Montbonnot Zirst 38334 St-Ismier Cedex - France – Tél. : 04 76 41 80 82 Fax : 04 76 41 97 03 Internet-web : http ://www.robobat.com e-mail : [email protected] ©RoboBAT, Service Technique Tél. : 04 76 41 38 90 - Fax : 04 76 41 22 61

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MÓDULO VIGAS •

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General: - posibilidad de generar y de editar las barras dobladas en el cálculo de vigas según la norma PN - importación desde el modelo de las vigas inclinadas como vigas rectas - consideracón total de la fuerza axial (en los cálculos de la torsión y de la fisuración) Norma Eurocode 2: - cálculos según los principios generales de EC2 Norma francesa BAEL: - tipos adicionales de anclajes Norma rusa SNIP: - armadura real Norma italiana: - norma DM 9/1/96 (MP4)

MÓDULO PILARES • • • •

Norma Eurocode 2: - cálculos según los principios generales de EC2 Norma francesa BAEL: - cálculos considerando la resistencia al fuego Norma PN: - control de las armaduras de los pilares respecto al cortante (MP1) Norma italiana: - norma DM 9/1/96 (MP4)

MÓDULO CIMENTACIONES •

• •

General: - número del nudo de apoyo como componente del nombre - perfeccionamiento de la presentación de los resultados Norma Eurocode 2: - cálculos según los principios generales de EC2 Norma italiana: - norma DM 9/1/96 (MP4)



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Robot Millennium – Estructuras de acero DIMENSIONADO DE BARRAS DE ACERO • • • • •

General: - unificación de los cálculos de la longitud de pandeo automática en todas las normas COM Norma PN: - dimensionado delos perfiles con alma ondulada (SIN) Norma Eurocode 2: - dimensionado según la nueva edición de la norma EC3 (EC3:2005) Norma BSK: - consideración del efecto de torsión para la norma sueca BSK Norma GB 50017-2003: - dimensionado de las barras según la norma china GB 50017—2003 (18.0MP4)

DIMENSIONADO DE UNIONES DE ACERO •

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General: - nueva interfaz para la administración de las uniones usando el ispector de objetos - posibilidad de efectuar la copia múltiple de las uniones en la estructura - creación de uniones múltiples para las barras seleccionadas en la estructura - adicón de los valores numéricos a los mensajes de comprobación - notas de cálculo en el formato HTML, incluso con la exportación en los programas MS Word® y MS Excel® Norma PN: - cálculos del pié de pilar engastado (18.0MP4) - cálculos del pié de pilar engastado en el hormigón (18.0MP4) - unión viga-viga principal - definición de los rogidizadores trapezoidales para el pié de pilar articulado Norma EC3 (EN 1993-1-1:2005): - uniones viga-pilar - análisis de la rigidez de las uniones viga-pilar


ROBOT Millenium 19.0- MAUAL DEL USUARIO

1-1

1. INSTALACIÓN DEL ROBOT MILLENIUM 1.1. Requisitos del hardware Para trabajar de manera eficaz en el programa Robot Millenium, hay que disponer de los siguientes elementos: HARDWARE / SOFTWARE

REQUISITOS

NOTAS

computadora

IBM PC (o compatible)

sistema operativo

Windows NT / 2000 / XP

procesador

Pentium III (o posterior)

RAM

256 MB de memoria RAM para los usuarios avanzados se (el sistema operativo aconseja 512 MB RAM necesita habitualmente 120 MB, Robot necesita unos około 100 MB de memoria RAM libre)

HDD

apriximadamente 500 MB para los usuarios avanzados se de espacio libre después de aconseja 5 GB de espacio libre la instalación después de la instalación

se aconseja el sistema operativo Windows 2000 o XP Profesional

Tarjeta gráfica - resolución 1024x768 CD-ROM

necesario sólo para instalar el programa

Robot Millennium se suministra con un dongle de protección contra la copia ilegal que es necesario para el funcionamiento correcto del programa.Se aconseja insertar la llave a un puerto paralelo (puerto de la impresora) antes de la instalación. La llave debe insertarse en el puerto de la impresora antes de cada inicio del programa y debe permanecer allí mientras el programa está en uso. Para imprimir correctamente las Notas de Cálculo de Robot Millenium, es necesario tener un procesador de textos de apoyo archivos de formato *.rtf (Rich Text Format), por ejemplo MS Word versión 6.0 (o más alto) o programa WordPad que esta incluido en el Windows 95. El sistema Robot Millenium también tiene su propio procesador de textos de apoyo con formato de archivos * .rtf.

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ROBOT Millennium 19.0- MAUAL DEL USUARIO

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1.2. Instalación del Programa Primero, el CD de instalación de Robot Millenium debe insertarse apropiadamente en el lector de CD. La instalación del sistema comienza cuando aparece una ventana en la pantalla. Una vez seleccionada la opción de Instalación, las opciones que siguen para la instalación de Robot Millenium aparecerán en la pantalla. *OTA:

El dongle de protección contra la copia ilegal *O puede ser conectado en el puerto de la computadora.

Al insertar el disco CD en la unidad se abre automáticamente la presentación multimedia en el idioma conforme a los parámetros regionales del sistema operativo Windows (si esta presentación no existe en el disco CD, se abre la presentación por defecto).

Los campos específicos de la pantalla responden al clic del botón izquierdo del ratón; un clic en los campos específicos significa (se instala siempre Robot Office awigator): •

Análisis & Design - empieza la instalación de los programas: Robot PL + Robot LT + ACIS + Autoloader + ESOP

•

Drawings - empieza la instalación de los programas: RCAD Hormigón, RCAD Acero y RCAD Encofrado

•

All Products - empieza la instalación de todos los programas con los parámetros estándar

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•

Concrete Structures - empieza la instalación de los programas Robot + RC Calculator + CBS Pro

•

Steel Structures - empieza la instalación de los programas Robot with BS5950:2000 y Robot EC3 Expert.

•

Instalación rápida – empieza la instalación de todos los programas disponibles seleccionando los parámetros estándar.

En la parte inferior de la pantalla los siguientes botones están disponibles: •

Instalación del usuario - un clic en este botón selecciona el modo de instalación permitiendo la instalación de un programa cualquiera o de más programas ubicados en el disco CD; entonces el programa abre la pantalla de instalación en la que el usuario puede empezar las instalaciones seleccionadas en el modo manual

•

Instalaciones especiales - un clic en este botón selecciona el modo de instalaciones espaciales: instalación de la versión de red, instalación de la protección de red, instalación del monitor de red; entonces el programa abre la pantalla de instalación en la que el usuario puede empezar las instalaciones seleccionadas en el modo manual.

•

Actualización - un clic en este botón selecciona el modo permitiendo buscar en el Internet las versiones más recientes del programa ya instalado (o, por ejemplo, Maintenance Pack para el programa seleccionado).

Después de la selección del conjunto de instalaciones se abre el Coordinador de instalación permitiendo instalar múltiples productos. Al inicio se debe seleccionar el idioma de instalación. Entonces se despliegan los cuadros de diálogo que se abren al instalar de modo estándar de un producto específico (ubicación del programa en el disco duro, autorización); durante estas operaciones se estima el espacio disponible en el disco duro. Todos los productos serán instalados en subcarpetas de la carpeta indicada en el disco duro. La instalación única de todos los productos instala los siguientes programas: •

Robot: todos los elementos necesarios del programa en 1 idioma

•

RCAD: Acero y RCAD Hormigón armado y RCAD Encofrado

•

ESOP: todos los elementos necesarios del programa en 1 idioma

•

Robot Expert: todos los elementos necesarios del programa en 1 idioma.

De más, en el disco se instalará una carpeta suplementaria Robot Office Common conteniendo los datos comunes para todos los programas (por ejemplo, catálogos de perfiles, bases de datos de materiales, barras y redes electrosoldadas, reglamentos normativos etc.). La modificación de un elemento de una base de datos cualquiera ubicada en la carpeta Robot

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Office Common (o adición de un elemento nuevo en la base de datos) será visible en todos los programas instalados.

*ota:

Si se requiere, durante la instalación es posible retornar a la ventana de diálogo anteriormente desplegada en la pantalla para hacer correcciones previas a los datos introducidos por el usuario.

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1.2.1.

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Instalación estándar

La instalación del programa Robot en una computadora estándar puede efectuarse de dos maneras: • pulsar la parte de la rueda con el nombre CÁLCULOS (instalacón rápida de los programas de cálculo) • pulsar el botón Instalación del usuario (instalación de un programa cualquiera proporcionado en el CD). *OTA:

El dongle de protección contra la copia ilegal *O puede ser conectado en el puerto de la computadora.

Las operaciones consecutivas al seleccionar la instalación en modo Stand-Alone están listadas abajo (instalación del usuario – al hacer clic en el botón Instalación del usuario): 1. La Licencia de Funcionamiento de Robot Millenium aparecerá en esta pantalla, para continuar la instalación una vez que familiarizado con el contenido, presione SI (aceptando las condiciones de la licencia); la ventana de diálogo siguiente, presenta notas que pertenecen al funcionamiento de Robot Millenium; presione el botón SIGUIETE para continuar. 2. Aparecerá una ventana de diálogo en la cual se requiere que sé digiten datos básicos del usuario (véase la figura debajo); ingrese iniciales del nombre del usuario, el nombre de la compañía, y opcionalmente la dirección del correo electrónico; de más, Usted puede decidir si la aplicación instalada será disponible para todos los usuarios del PC o sólo para el usuario indicado; presione el botón SIGUIETE para continuar.

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3. Las opciones ubicadas en la ventana que sigue permiten seleccionar el tipo de instalación del sistema Robot Millenium (típico, compacto o común) además muestra el destino de instalación en el disco, carpeta C:\Program Files\Robot Office. La ubicación puede ingresarse desde el teclado; o puede seleccionarse con el botón BROWSE disponible en la parte inferior de la ventana de diálogo. Si la carpeta no está disponible en el disco, el programa de instalación creará una carpeta con el nombre elegido por el usuario; presione el botón NEXT para continuar.

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4. Aparecerá una ventana de diálogo para introducir el nombre de grupo en el que Robot Millenium se instalará (véase el dibujo de abajo); el nombre de grupo predefinido que el usuario puede cambiar en la pantalla (Robot Structural Office); para continuar, presione el botón NEXT

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5. Se abre el cuadro de diálogo permitiendo seleccionar los productos de la sociedad RoboBAT que deben instalarse en el disco duro – vea el dibujo a continuación.

6. Se abre el cuadro de diálogo en el que puede seleccionarse el nombre por defecto del grupo (Robot Office); el nombre puede modificarse; para continuar pulse el botón EXT

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7. Sea abre el cuadro de diálogo de confirmación de todas las informaciones entradas (ubicación del programa, nombre, informaciones acerca del usuario); para continuar pulse el botón EXT 8. Aparecerá una ventana de diálogo que confirma la información introducida (situación del programa, nombre, información del usuario); presione el botón EXT para continuar; 9. Empieza el programa de instalación de Robot Millenium (copiando archivos); en la pantalla observamos el progreso de instalación. Se muestran notas cortas acerca del programa en la pantalla durante la instalación; 10. Una vez que completada la instalación, aparecerá el grupo de ventanas de diálogo conteniendo dos iconos: Robot Millenium y el programa de instalación de Robot Millenium. 11. El programa Robot Millennium puede ser desinstalado seleccionando la opción Agregar/Eliminar programas que se encuentran en el panel de control. La selección de esta opción permite también la modificación de la versión del programa Robot instalada anteriormente, (agregar o eliminar componentes) como la reinstalación de la versión a base de las opciones seleccionadas actualmente (instalación de socorro).

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Ya instalado el sistema Robot Millenium en su disco, es necesario reiniciar Windows NT/2000/XP y ejecutar Robot Millenium; por consiguiente un anuncio para reiniciar el ordenador aparecerá en la pantalla. De más, en el cuadro de diálogo se puede seleccionar una de las siguientes opciones (las opciones están disponibles si el programa se instala después de haber descargado la versión de instalación desde el Internet o de haberlo copiado desde el CD de instalación al seleccionar sólo la instalación del programa Robot): • conectar al Internet y comprobar si hay versiones actualizadas en las páginas Web del editor del programa • terminar la instalación sin verificar si hay actualizaciones del programa instalado. Después de la instalación del programa, el menú del programa Robot contiene la opción Ayuda / Actualizaciones disponibles para el programa, su activación abrirá la página Web del editor o del distribuidor de la que se podrá descargar las actualizaciones del programa (Maintenance Pack, informaciones acerca de la nueva versión etc.). Se puede ejecutar el sistema Robot Millennium es posible: • haciendo un doble clic en el icono del sistema que se encuentra en el escritorio del sistema Windows (en el caso de haber seleccionado durante la instalación la opción creación de iconos) • seleccionando el comando Robot Millennium del grupo creado Robot Structural Office.

1.2.2.

Instalaciones especiales

Protección de red Para las computadoras en al res es posible utilizar un dongle de red especial que se instala en una computadora seleccionada. La instalación de la protección de red permite instalar el programa (Robot, RCAD) en varios PC en la red informática (se trata de una instalación en nudos multiples) y utilizar un dongle común en un PC (no es necesario utilizar dongles individuales para cada PC en la red). Este sistema de protección contra la copia ilegal se llama Protección de red. La protección de red está independiente de la instalación de la versión de red, sólo se exige la presencia de una red. Para suportar correctamente el dongle de red, en el PC al que será conectado el dongle hay que instalar un programa de supervisión especializado, llamado administrador de protección (*etHASP License Manager); se trata de la instalación de la protección de red – vea la descripción a continuación. Después de haber terminado la instalaciób de red y conectado el dongle de red, cada PC en la red podrá utilizar la protección de red Para que la protección de red funcione correctamente, las siguientes condiciones deben cumplirse: • el PC en el que está instalado el servidor de la protección de red debe tener una dirección IP en el Internet (si el PC no está ubicado en la red local) o una direccón IP en la red local • en todos los demás PC, un protocol disponible debe ser instalado (por ejemplo, TCP/IP)

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A continuación se presentan los etapas sucesivos de la instalacón de Robot Millenium en varios PC con una protección de red: • instalación de la protección de red (vea la descripción a continuación); la instalación peude efectuarse directamente desde el CD, para hacerlo haga clic en el botón Protección de red ubicado en la ventana Instalaciones especiales, puede también ejecutar el archivo lmsetup.exe ubicado en la carpeta Install\Hasp\Servers\Win32 (el programa puede instalarse como aplicación o como servicio)

• •

•

instalación del programa Robot (instalación básica en un PC) en cada puesto (PC) en la red copia de los archivos de protección *.pmn en cada na PC (nudo) en la carpeta: disco_del_sistema:\Program Files\Common Files\Robobat\Prot\Net\ ~TMP o disco_del_sistema:\ Program Files\Common Files\Robobat\Prot\Std ~TMP ; la carpeta en el que se copian los archivos *.pmn puede seleccionarse de manera arbitraria, pero esta carpeta debe ser visible en el cuadro de diálogo Protección - Parámetros (vea el punto a continuación) – esta operación puede también efectuarse en el cuadro de diálogo Protección - Parámetros (vea el capítulo 1.2.3) ejecución del programa Protección - Parámetros (vea la descripción en el capítulo 1.2.3), para hacerlo, seleccione en el menu del sistema Windows la opción Robot Office \ Herramientas; en el cuadro de diálogo, hay que pasar en la ficha Parámetros, en la opción relativa a las carpetas y a las licencias, indicar los archivos de protección copiados para la licencia de red, luego seleccionar la opción Utilizar licencias de red para la opción Parámetros comunes para todos los programas; indicar el archivo de protección común (vea el punto precedente); para acabar, pulsar los botones Aplicar y Cerrar.

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*OTA:

La descripción de la configuración de la protección en el cuadro de diálogo Protección - parámetros está disponible en el capítulo 1.2.3.

INSTALACIÓN DE LA PROTECCIÓN DE RED La instalación de la protección de red permite instalar la protección de red en un PC cualquiera en la red. Esta instalación está independiente de la instalación de red del programa Robot Millennium. No se aconseja instalar la protección en un servidor en la red (por razones de seguridad es mejor no asignar tareas adicionales al servidor aunque la instalación se puede efectuar en una computadora cualquiera). Evidentemente el PC en el que será instalada la protección debe ser "activo", ya que cada terminación de su funcionamiento termina también el funcionamiento de la proteccuón de red. La instalación de la protección de red está disponible en la pantalla Instalaciones especiales del paquete Robot Office. Conformemente a la información mostrada durante la instalación, el administrador de protección puede ser instalado como servicio o como aplicación (vea la descripción a continuación). La instalación de la protección de red empieza al hacer clic en el botón Instalaciones especiales en el menú de la pantalla Instalación (conf. el capítulo 1.2), y luego al hacer clic en el botón Protección de red. Al inicio de la instalación de la protección de red, en la pantalla aparece la ventana en la que hay que seleccionar el idioma de la instalación. La instalación de la protección de red permite proporcionar la protección para la red entera por medio de un dongle. *OTA: El dongle de protección contra la copia ilegal *O puede ser conectado en el puerto de la computadora, se muestra el mensaje a continuación .

En la pantalla se muestra la ventana representada en el dibujo a continuación en el que se peude seleccionar el tipo de la instalación del administrador de la protección.

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Hay dos posibilidades: - modo de instalación ‘aplicación’ - modo de instalación ‘servicio’ En el modo ‘aplicación’ el administrador se ańade a los programas ejecutados al poner en marcha el PC (está ubicado en los programas del menó ‘Inicio); este tipo de instalación se aconseja si en el PC están instalados programas de protección de tipo ‘firewall’ que pueden bloquear el acceso al dongle de protección y, pos supuesto, impedir el funcionamiento de la protección. Si se selecciona el modo ‘servicio’, el bloqueo del dongle de protección no será señalado. Al terminar la instalación se muestra el mensaje pidiendo la conexión del dongle de red y permitiendo la configuración de los parámetros de la protección. La descripción del cuadro de diálogo Protección – Parámetros está disponible en el capítulo 1.2.3.

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Versión de red del programa Robot Millennium *OTA:

La instalaciómn de red del programa Robot Millennium debe efectuarse por el administrador de la red o por lo menos en su presencia.

Para las computadoras en la red es también posible utilizar la instalación de la versión de red del programa Robot. Esto permite instalar el programa Robot en el modo ‘servidor-nudo’; esto significa que en un PC en la red se crea un servidor del programa Robot en el que están instalados y almacenados los archivos comunes para todos los demás usuarios en la ured, en los PC de los usuarios (nudos de la versión de red) se instalan sólo los archivos indispensables para ejecutar el programa Robot en el PC dado. La instalación de la versión de red del programa Robot contiene tres partes: • instalación de Robot ‘servidor’ • instalación de Robot ‘nudo’ • Instalación del monitor de red (herramienta para la supervisión del funcionamiento en la red del programa Robot). En la fase inicial (para la instalación del servidor y para la instalación de los nudos en la red) la instalación se efectúa en la misma manera que la instalación en un PC simple (vea el capítulo 1.2.1).

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El servidor del programa Robot Millennium debe instalarse en un disco visible para los demás usuarios. La carpeta principal de la versión servidor del programa Robot Millennium (Robot Office – servidor) y la carpeta Robot Office Common deben ser accesibles en lectura, la carpeta Robot Office Users debe ser acesible en lectura y en escritura. La instalación del servidor del programu Robot Millennium debe ser efectuada por un administrador del sistema Robot (la persona instalando el servidor del programa Robot Millennium obtiene estos derechos). Después de ;a instalación del servidor los usuarios pueden instalar la versión nudo en sus PC. Al instalar el nudo hay que indicar la dirección de red del servidor del programa Robot Millennium. El servidor del programa Robot Millennium puede ser instalado en in PC para el que se efectúan las copias de seguredad (backup); le instalación puede efectuarse incluso en un servidor NT, ya que la instalación del servidor del programa Robot Millennium nie instala ningún pilote (driver), pero para mantener la seguredad de la red se aconseja hacerlo en un otro servidor, especialmente para redes de gran tamaño.

INSTALACIÓN DEL SERVIDOR DE LA VERSIÓN DE RED DEL PROGRAMA ROBOT Millennium *OTA:

La instalación del servidor de la versión de red incluye la instalación de la carpeta Robot Office Common.

Al inicio de la instalación del servidor de la versión de red, en la pantalla aparece la ventana en la que hay que seleccionar la carpeta en la que será instalada esta versión.

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Durante la instalación de la versión de red es posible selecionar la carpeta Robot Office Users; en esta ubicación serán almacenados los archivos de usuario. Hacia ahora, durante el trabajo en la red los archivos de usuarios fueron almacenados en la ubicación de la instalación dels servidor del programa Robot (carpeta USERS). Actualmente los archivos se guardan en el servidor de archivos del usuario. En este cuadro de diálogo se puede seleccionar la ubicación de la instalación; en la carpeta indicada, el programa crea la carpeta ROBOT OFFICE USERS.

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Al hacer clic en el botón SIGUIETE el programa Robot Millennium será instalado en el servidor. Después de la instalación del servidor del programa Robot Millennium, el programa no funciona. Para hacerlo es necesario instalar el nudo. Un nudo puede instalarse en el mismo PC que la versión servidor pero la instalación debe efectuarse en una otra carpeta. Después de la instalación de los archivos en el servidor se muestra el mensaje reperesentado en el dibujo a continuación.

Si la versión servidor del programa Robot Millennium se instala en una partición NTFS (Windows NT), a los demás usuarios hay que permitir la lectura de la carpeta principal del programa Robot Millennium y la carpeta Robot Office Common, para la carpeta "Users" hay que definir los derechos de escribir. La carpeta Robot Office debe ser disponible en lektura para los usuarios que instalan los nudos, los derechos de accesso adecuados deben ser otorgados para las carpetas específicas. El administrador debe tener el derecho de escribir en la carpeta principal del programa Robot Millennium. Durante la instalación del nudo del versión de red de RobotMillennium la carpeta tiene que ser accesible con los derechos de escribir.

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Durante la instalación se mostrará un mensaje proponiendo la creación de una copia de archivos de instalación en la carpeta ‘Install’. La creación de esta copia se exige si se preve instalar nudos de la versión de red en modo automático (vea la descripción de en capítulo Instalación del nudo de la versión de red). La carpeta ‘Install’creada puede ser ubicada en un PC cualquiera en la red, pero este PC debe ser disponible para todos y funcionar de manera contínua (lo que permite instalar los nudos en un tiempo cualquiera); por eso se recomienda crear la carpeta ‘Install’ en el PC donde está instalado el servidor de Robot. Hay que tener en cuenta que los derechos de acceso apropiados deben ser otorgados para esta carpeta.

INSTALACIÓN DEL NUDO DE LA VERSIÓN DE RED DEL PROGRAMA ROBOT Millennium 1. Instalación del nudo en el mismo PC en el que está instalada la versión de red Si un nudo de red tiene que ser instalado en el mismo PC en el que está instalada la versión de red, tiene que hacer clic en en botón SI en el cuadro de diálogo representado a continuación. Hay que tener en cuenta que si se deinstala la versión nudo, tendrá que eliminar manualmente las carpetas de la versión de servidor del programa Robot.

Si responde SI a la pregunta antes mencionada, en la pantalla aparecerá el mensaje (vea el dibujo a continuación).

Los siguientes etapas de la instalación son iguales que los de la instalación del nudo en un otro PC (vea la desripción a continuación). 2. Instalación del nudo en el PC en el que no está instalada la versión de red Antes de terminar la instalación del servidor de la versión de red, en la pantalla aparece un mensaje proponiendo crear una copia de los archivos de instalación en la carpeta ‘Install’ para permitir la instalación automática del nudo desde el servidor. Hay dos posibilidades:

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1. SÍ – instalación en el modo automático (vea a continuación: ISTALACIÓ en el modo automático) 2. NO – la instalación para cada nudo se efectúa com el disco CD-ROM (vea a continuación: ISTALACIÓ usando el disco CD-ROM para cada nudo) Después de comenzar la instalación del nudo de la versión de red del programa Robot Millennium, en la ventana hay que seleccionar una de las opciones a continuación: • Red - nudo (Optimización de la velocidad) – todos los archivs se copian en el disco duro en el que está instalado el nudo de la versión de red Durante la instalación hay que entrar los caminos de acceso completos para las carpetas: - Robot - servidor - Robot Office Navigator - Robot Office Users y otorgar los derechos de acceso apropiados para estas carpetas • Red - nudo (Oprimización del espacio en edisco duro) – la mayoría de los archivos está ubicada en el servidor, en el nudo se instalan sólo los archivos permitiendo ejecutar correctamente la versión (archivos de configuración del usuario). ISTALACIÓ en el modo automático La instalacja del nudo de la versión de red en el modo automático permite limitar las acciones exigidas para el usuario final al instalar los nudos de la versión de red. La instalación de los nudos en el modo automático consiste en efectuar la instalación del primer nudo según una procedura especial permitiendo registrar las rutas de acceso a los archivos para copiar y los nobres y la ubicación de las carpetas de destino.

Al terminar esta instalación se crea un acceso rápido especial conteniendo los parámetros de la instalación de nudos. Este acceso rápido puede ser guardado en una ubicación en la red accesible parra todos o puede ser mandado a los usuarios en cuyos PC debe instalarse en nudo de Robot. Si se ejecuta este acceso rápido en el PC seleccionado, el nudo se instalará automáticamente sin que sea necesario entrar rutas de acceso etc. La instalación en el modo automático debe ser efectuada en cada PC en la red para el que se preve instalar el nudo de Robot. La instalación debe efectuarse usando la línea de comandos, debe especificarse el parámetro adicional ‘-r’. Para hacerlo, hay que seleccionar la opción Ejecutar en el menú Inicio y en el cuadro de diálogo Ejecutar pulsar el botón Examinar...; luego hay que indicar el archovo setup.exe ubicado en la carpeta ‘Install’ creada durante la instalación del servidor de Robot (vea la descripción de la instalación del servidor de la versión de red).

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Durante la instalación se muestra la ventana en la que hay que seleccionar el tipo de la instalación del nudo. Al terminar la instalación se crea un acceso rápido para la instalación en modo automático en la carpeta principal del servidor de la versión de red. El acceso rápido creado debe mandarse a todos los usuarios que tienen que instalar la versión de red (se puede tambián mandar la información donde está ubicado el acceso rápido. Los usuarios tienen que tener acceso sin iniciar la sesión en el PC en el que está instalado el servidor de Robot, la carpeta ‘Install’ y las carpetas: Robot Office Common y Robot Office Users. La instalación del nudo de la versión de red en el modo automático consiste en ejecutar el acceso rápido a la instalación en el modo automático. Al terminar la instalación se crean: - el acceso rápido al programa Robot en el desktop - opciones de ejecución del programa en el grupo Robot Office. *OTA:

La carpeta Robot Office Common se instala automáticamente.

otas adicionales relativas al modo automático A. Si se instalan los nudos en modo automático, todos los nudos de la versión de red se instalan en el mismo disco duro y en la misma carpeta; si, por ejemplo, en el PC donde debe instalarse el nudo de la versión de red sieciowej no hay disco con la letra dada, se produce un error de instalación B. Los errores producidos durante la instalación se guardan en un archivo texto SetupRobot.log ubicado en la carpeta principal (por ejemplo, C:\) en el cada nudo. Si el parámetro ReturnCode = 0, la instalación se ha producido correctamente. Si el parámetro ReturnCode ≠ 0, se aconseja afectuar la instalación usando el disco CD-ROM.

ISTALACIÓ usando el disco CD-ROM para cada nudo

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Al hacer clic en el botón Siguiente > en la ventana a continuación, hay que indicar la carpeta en la que será instalado el nudo del programa Robot.

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De manera similar a la de la instalación de la versión en un PC simple, para ambos tipos de instalación del nudo de red se puede seeleccionar los archivos para la instalación. *OTA:

Se aconseja instalar la misma versión idiomática del programa Robot Millennium en todos los nudos de la red.

Al instalar el nudo hay que indicar la carpeta de la instalación del servidor del programa Robot Millennium (el servidor del programa Robot Millennium tiene que ser instalado previamente). Hay que poner atención al modo de indicar la carpeta de la versión servidor del programa Robot Millennium (dirección de red o mapeado como letra). En el segundo caso hay que indicar que el disco tiene que volver a ser conectado al volver a iniciar el sistema operativo Windows.

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Luego hay que indicar la carpeta de los bases de datos y de los archivos de configuración de Robot Office Common.

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Durante la instalación de la versión de red es posible seleccionar el servidor de archivos de usuario; en esta ubicación serán almacenados los archivos de usuario. En este cuadro de diálogo es posible seleccionar la ubicación del servidor del programa Robot, el programa de instalación verifica los derechos de escribir en la ubicación dada y para la instalación si el usuario no tiene derecho de escribir en la carpeta.

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Después de haber instalado el nudo de la versión de red es posible empezar el trabajo en el programa Robot. FUCIOALIDAD DE LA VERSIÓ DE RED A continuación se presentan las características principales de la versión de red del programa+ Robot Millennium: 1. Trabajo en en modo local o en el modo servidor El usuario puede seleccionar la ubicación para sus archivos (proyectos y archivos de configuración). Se puede tratar de un PC local en el que el usuario trabaja o un servidor. En este caso (si los archivos están almacenados en un servidor) el usuario podrá trabajar con sus proyectos usando un PC cualquiera en la red. 2. Posibilidad de trabajar con el proyecto usando un PC cualquiera en la red Si el usuario selecciona el trabajo en el modo servidor, podrá trabajar con sus proyectos usando un PC cualquiera en la red (sin que sea necesario copiar sus archivos entre los PC). 3. El programa está orientado hacía el usuario Cada usuario dispone de su carpeta de archivos de configuración y de proyectos 4. Opciones avanzadas de gerencia de los archivos de configuración

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En el PC servidor el administrator puede definir los archivos de configuración para ttodos los usuarios en la red. El usuario obtiene una informacióm acerca de las modificaciones eventuales y puede actualizar fácilmente sus archivos de configuración (vea la descripción del programa Administrador a continuación). 5. Posibilidad de limitar el acceso al programa Robot Si es necesario, el administrador puede definr la lista de personas teniendo la autorización de utilizar el programa Robot, la autorización de efectuar las modificaciones en la configuración por defecto etc. (vea la descripción del programa Administrador presentada a continuación)

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PROGRAMA ADMIISTRATOR Para configurar los parámetros de trabajo de la versión de red del programa Robot Millennium se usa el programa Administrator (admn.exe). El programa está ubicado en la carpeta SYSTEM/EXE de la instalación del programa Robot Millennium. Las posibilidades del programa Administrador dependen de los derechos del usuario. Al ejecutar el programa Administrador un usuario estándar del programa Robot Millennium accede a un cuadro de diálogo conteniendo tres fichas (Archivos, Modo de trabajo y Robot Expert). De más, el administrador del programa Robot Millennium puede acceder a tres fichas adicionales en el cuadro de diálogo (Usuarios, Sistema y Monitor de Red). *OTA:

Antes de ejecutar el program Administrador hay que comprobar si el program Robot Millennium no está abierto.

Debajo se presenta la descripción de las fichas específicas del cuadro de diálogo del administrador. Ficha Usuarios (opciones disponibles sólo para un administrador) La ficha Usuarios permite al administrador definir la lista de usuarios y afectarlos derechos apropiados. El cuadro de diálogo proporciona las siguientes opciones: • *ombre de usuario – nombre atribuido al usuario en la red • Derechos de acceso – el usuario puede ejecutar el programa Robot • Derechos de administrador – el usuario obtiene los derechos completos de administrador • Derechos de utilizar una configuración del usuario – el usuario puede trabajar con sus archivos de configuración, en el caso contratio la configuración de trabajo del usuario es la configuración del servidor • Si está activa la opción Comprobar la lista de usuarios al ejecutar Robot, las personas no incluidas en la lista no tendrán derecho de utilizar el programa.

Ficha Sistema (opciones disponibles sólo para un administrador) El cuadro de diálogo proporciona las siguientes opciones: • Modificación de los archivos de configuración – si se selecciona esta opción, la configuración del administrador será aplicada como la configuración del servidor (los demás usuarios podrán actualizar sus archivos de configuración basándose en las modificaciones efectuadas por el administrador) • Código de la protección – si se modifica el código de la protección (por ejemplo, al comprar una nueba opción), el nuevo código debe entrarse en el campo de edición. Al ejecutar le programu Robot Millennium, la aplicación actualizará automáticamente el código de la protección • Crear una nueva base de datos de usuarios – eliminación de la base de datos de usuarios y creación de una base nueva. Ficha Monitor de red (opciones disponibles sólo para un administrador) Las opciones disponibles en esta ficha permiten especificar la dirección de red del PC en el que está instalado el Monitor de red. La dirección dada se aplica a todos los programs Robot Expert instalados (calculadoras).

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Robot Millennium detecta esta dirección znajduje ten adres automáticamente. Ficha Archivos Al ejecutar el programa Robot puede aparecer un mensaje de que está necesario actualizar los archivos de configuración o los archivos de sistema. La ficha Archivos informa el usuario del estado de sus archivos y permite actualizarlos automáticamente. *OTA: Al hecerlo el programa Robot debe ser cerrado. Ficha Modo de trabajo La ficha Modo de trabajo permite al usuario definir sus parámetros de trabajo en la red. Si se selecciona el modo local, los archivos de configuración estarán almacenados en su PC local (acceso más rápido). Si se selecciona el modo servidor, los archivos de configuración del usuario serán almacenados en el servidor. Esta solución se aconseja si el usuario desea trabajar con sus proyectos en varios PC La selección de la configuración permite al usuario declarar si desea utilizar su configuración o la configuración del servidor (definida por el administrador del sistema). La copia de los archivos de configuración locales y de los proyectos en el servidor o la copia de los archivos almacenados en el servidor en un disco local debe efectuarse después de haber cambiado el modo de trabajo (respectivamente, del modo local en el modo servidor o del modo servidor en el modo local), si desea continuar los mismos archivos de configuración. Ficha Robot Expert La ficha Robot Expert ficha permite actualizar la dirección de red del PC en el que está instalado el Monitor de red. Ejemplos del uso del programa Administrador A. Que tiene que hacer si el usuario no puede ejecutar el programa Robot Millennium: • comprobar si el servidor funciona • si durante la instalación del nudo, la ruta de acceso fue mapeada, hay que verificar si el disco mapeado es actual después de haber reiniciado el PC • comprobar si el usuario tiene el derecho de leer en la carpeta Sistema en el servidor • comprobar si el usuario tiene el derecho de esribir en la carpeta Users\*ombre del usuario • comprobar si el usuario tiene el derecho de utilizar el programa Robot Millennium. B. Mensajes al ejecatar el programa Robot Millennium Si aparecen mensajes informando de que es necesario actualizar los archivos de configuración o los archivos de sistema, después de haber ejecutado el programa Administrador, hay que pasar en la ficha Archivos y ejecutar la opción apropiada. C. Trabajo de los usuarios en la versión de red Si el usuario desea trabajar con sus proyectos usando un PC cualquiera en la red, debe activar la opción Modo de trabajo servidor en la ficha Modo de trabajo. Si el usuario trabaja en el modo local (sus archivos de configuración están ubicados en el PC local) y desea usar los mismos archivos trabajando en otro PC, debe hacer lo siguiente: • ejecutar el programa Administrador • pasar en la ficha Modo de trabajo

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• •

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seleccionar la opción copiar los archivos en el servidor seleccionar el modo de trabajo servidor

D. Trabajo del adminstrador de la versión de red Modificación de la configuración de servidoir (cambios en la configuración visibles para todos los usuarios): • el administrador compruebe si está trabajando con la configuración actual (ficha Archivos), si no está strabajando con la configuración actual, debe actualizar sus archivos de configuración • el administrador efectúa las modificaciones necesarias (definición de un nuevo material, definición de un nuevo perfil, apoyo, adición de un nuevo modelo de impresión etc.) • ejecutar el programa Administrador • en la ficha Sistema del cuadro de diálogo, seleccionar la opción Modificación de los archivos de configuración • cerrar el programa Administrador • el usuario que abre el programa Robot Millennium recibirá un mensaje acerca de la necesidad de la actualización de los archivos de configuración. Modificación del código de protección (por ejemplo, al comprar nuevas opciones): • al administrador ejecuta el programa Administrador • en la ficha Sistema del cuadro de diálogo, entrar el nuevo código de protección • el usuario que abre el programa Robot Millennium tendrá el código de protección actualizado automáticamente.

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PROGRAMA MOITOR DE RED El programa Monitor de red posee las siguientes funcionalidades: • supervisión de todos los archivos utilizando la protección funcionando en la red (ficha Licencias) • generación de informes relativos a las estadísticas del uso de la licencia (ficha Informes) • obtención de informaciones acerca de algunos acontecimientos (ficha Acontecimientos) • divulgación de las informaciones/mensajes para los usuarios. El programa Monitor de red puede ser instalado un PC cualquiera en la red. Para que funciona conformemente a su propósito, hay que ejecutarlo y dejar activado hacía que todos los programas utilizando la protección de red no sean terminados. Después de haber instalado el Monitor de red, en la ficha Monitor de red del programa Administrador hay que entrar el nombre del PC en el que el monitor está instalado. Cada programa (por ejemplo, Robot Millennium o Robort Expert) manda al Monitor de red una información de que ha sido ejecutado y está utilizando una licencia de la protección de red. En la ficha Licencias aparece la información acerca del programa dado (nombre del PC en el que está ejecutado, nombre de usuario, número de la protección utilizada, nombre de aplicación, identificador del proceso, hora de ejecución, estado de la aplicación). El árbol de aplicaciones contiene nombres de los PC y de las aplicaciones que se ejecutan en estos PC. Las aplicaciones ejecutadas en un PC usan una licencia. Mientras funciona, Robot Millennium envía cada unos minutos un información de control al Monitor de red. La hora del envío de esta información se guarda en el campo Last Ping. Si la hora en este campo no es activa, esto significa que la aplicación dada no está activa. Los pings no se envían durante la preparación de la estructura a los cálculos. *OTA:

Los programas Robot Expert no emiten este tipo de información, el programa Robot Millennium no puede emitirlos al leer un archivo de formato *.str.

Al cerrar la aplicación, al Monitor de red se envía un mensaje relativo a este hecho y luego la aplicación está eliminada del árbol de aplicaciones en la ficha Licencias. El diagnóstico del uso de las licencias consiste en observar el árbol en la ficha Licencias. El administrador puede ver el usuario que utiliza la protección, el tiempo del uso de la licencia, puede también comprobar si la licencia no está bloqueada por un proceso que no responde. La opción Eliminar la aplicación (Remove Application) sirve a eliminar del árbol la aplicación de la que estamos seguros de que no existe (probablemente se había terminado con error y liberó la protección). El Monitor de red debe ser activo durante todo el tiempo del uso de la protección. Si el Monitor está cerrado, al volver a activarlo de nuevo será posible obtener la información acerca de los programas funcionando en la red excepto la información acerca de los programas que han terminado con error mientras el Monitor estaba inactivo (estos programas no serán incluidos en el árbol pero blocarán la licencia). El administrador puede generar informes relativos al uso de las licencias por los usuarios. Están disponibles unos modelos de informes pero el usuario puede crear sus modelos si es necesario. El informe definido por el usuario aparece en la tabla en la ficha Informes y puede imprimirse. El informe por defecto contiene la base de datos entera (todas las informaciones se guardan en la base MDB y están disponibles al ejecutar el programa MS Access). Si la

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opción Logout Status está activa, esto significa que la aplicación ha enviado una información relativa a la terminación del trabajo. Si la opción está inactiva, esto significa que la aplicación terminó con error cuando el Monitor de red estaba inactivo. *OTA:

Hay que eliminar de manera regular los registros inútiles en la base de datos.

Si la aplicación (programa Robot Millennium o Robot Expert) no obtiene licencia, al Monitor de red se envía un mensaje que será desplegado en la ficha Acontecimientos. El programa Monitor de red permite enviar mensaje a los usuarios. Para hacerlo se utiliza un cuadro de diálogo permitiendo definir el destinatario y el contenido del mensaje. Los mensajes enviados al usuario durante su trabajo se despliegan inmediatamente (en al caso del trabajo en la versión de demostración al máximo 5 después del envío), los demás mensajes se desplegarán al volver ejecutar Robot. *OTA:

Los mensajes pueden enviarse sólo a los usuarios del programa Robot Millennium.

Para que los mensajes puedan ser recibidos, en el programa Administrador, en la ficha Monitor de licencias hay que activar al campo Gerencia de mensajes (esta ficha está disponible sólo para el Administrador). Para que los programas Robot Expert puedan registrarse en el Monitor de red, hay que efectuar la siguiente operación: • en el PC en el que serán utilizados los programas Robot Expert, ejecutar el programa Administrador • seleccionar la ficha Robot Expert y actualizar la dirección del Monitor de licencias (si el botón no está disponible, esto significa que la actualización fue ejecutada). Al efectuar la actualización puede producirse un error debido al hecho que el usuario no tiene de derechos de modificar los registros. En este caso la actualización debe ser efectuado por un usuario teniendo los derechos de Administrador en el PC dado (estos derechos son distintos de los derechos de Administrador en el sistema Robot Millennium). La actualización puede efectuarse también ejecutando el programa RegEdit disponible en el sistema Windows NT/2000/XP, hay que definir el valor del registro «HKEY_LOCAL_MACHINE \ SOFTWARE \ RoboBAT \ Protection \ Net \ LicenceServerName » para la dirección actual del Monitor de licencias (dado debajo del botón Actualizar en la ficha Robot Expert del programa Administrador).

1.2.3.

Parámetros de la protección

El contenido del dongle de protección proporcionado con el programa Robot puede ser modificado entrando un código especial. Por ejemplo, esta situación puede ocurrir si el usuario adquiere nuevas opciones o si expira la protección temporal y el usuario decide prolongarla. El cuadro de diálogo Protección - Parámetros sirve para modificar o comprobar los parámetros de la protección en el PC del usuario. Después de la instalación del programa, las opciones ubicadas en este cuadro de diálogo permiten al usuario modificar los parámetros de la protección.

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El cuadro de diálogo Protección - Parámetros puede ser abierto al seleccionar la opción Herramientas / Parámetros de la protección disponible en el grupo Robot Structural Office en el menú I*ICIO de sistema operativo Windows. *OTA:

Antes de abrir el cuadro de diálogo Protección - Parámetros hay que asegurarse de que los programas usando los dongles de protección de la sociedad RoboBAT están cerrados.

Al seleccionar la opción Parámetros de la protección, en la pantalla aparece el cuadro de diálogo representado en el dibujo a continuación.

En la ficha Actualización se ubica la lista Seleccionar licencia; en esta lista hay que seleccionar el número de la licencia cuyo contenido tiene que ser modificado. El sistema de protección funciona con tres tipos de llaves de protección: dongles locales (HASP), dongles de red (NetHASP) y llaves guardadas en el disco duro (SPS). Se pueden administrar seis tipos de dongles locales, simbolizadas por letras de A a F - una letra apropiada aparece en la lista de selección. Al seleccionar le dongle de protección, se lee automáticamente el número de la licencia guardada en el dongle y identificador del dongle (los valores se entran en el campo de edición *úmero y ID). Si se usa la protección guardada en el disco duro, en el campo de edición ID se entra el valor cero.

*OTA:

*o hay que conectar simultáneamente varios dongles locales del mismo tipo. Si al PC se conectan dos dongles de tipo A, sólo un dongle será leído correctamente (la selección se hace de manera aleatoria).

En el campo Fuente de información acerca las modificaciones se ubican las opciones sirviendo para entrar los códigos de modificación de los Parámetros de la protección guardados en la llave de protección seleccionada previamente. Hay que seleccionar la ubicación desde la que debe tomarse la información acerca las modificaciones de la

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protección (Internet, CD, archivo proporcionado o entrada a mano), luego pulsar el botón Aplicar ubicado en la parte inferior del cuadro de diálogo. En el campo de edición Personalización se puede entrar la autorización del programa (cadena de caracteres desplegada, entre otros, en la viñeta del programa Robot); la longitud máxima del nombre entrado no puede superar 31 caracteres. Para guardar la personalización modificada en el dongle de protección, hay que pulsar el botón Aplicar. Un clic en el botón Volver a leer permite volver a leer las licencias disponibles; la opción puede ser útil si el usuario tiene varios dongles del mismo tipo (por ejemplo, A). Como no es posible conectar simultáneamente varios dongles del mismo tipo, todas las operaciones relativas a estos dongles tienen que ser efectuadas una después de otra. Basta cambiar el dongle sin cerrar el programa, cambiar el dongle y pulsar el botón Volver a leer. La parte inferior del cuadro de diálogo Protección - Parámetros agrupa los siguientes botones: • Informe - un clic en este botón permite generar un informe con los parámetros de protección actuales para la licencia seleccionada • Test - un clic en este botón permite efectuar el test de la protección. La procedura de test verifica el sistema de protección comprobando todos los dongles locales, todas las licencias de red activas y todas las licencias instaladas en el disco duro. Como el resultado del test efectuado se crea un archivo de texto con una información que debe permitir identificar la causa de los problemas eventuales con el funcionamiento de la protección. Si se manifiestan problemas con el funcionamiento del sistema de protección, hay que pulsar el botón Test y enviar el archivo con el resultado del test al servicio técnico de la sociedad RoboBAT. • Cerrar - un clic en este botón cierra el cuadro de diálogo Protección - Parámetros. Para efectuar la configuración del sistema de protección para los programas específicos de la sociedad RoboBAT, hay que pasar en la ficha Parámetros (vea el dibujo a continuación).

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La posición Parámetros comunes para todos los programas permite efectuar una configuración uniforme del sistema de protección para todos los programas instalados de la sociedad RoboBAT. Están disponibles tres tipos de protección que pueden comprobarse al ejecutar el programa: protección guardada en el dongle local HASP, licencia de red (proporcionada con el dongle de red NetHASP) y licencia guardada en el disco duro utilizada por el Software Protection Service (SPS). Para indicar que el tipo de protección dado tiene que ser comprobado al ejecutar el programa, hay que indicar la posición apropiada. Es posible indicar simultáneamente varias posiciones. Por ejemplo, si se activan las posiciones Dongles locales y Licencias de red, el sistema de protección comprobara primero el dongle local y si éste está ausente, comprobara la licencia de red. De más, para las licencias de red y para las licencias guardadas en el disco duro hay que indicar el número de licencia que tiene que ser utilizada. Para hacerlo hay que hacer clic en el icono

y abrir el cuadro de diálogo de selección de licencia (vea el dibujo a continuación).

La licencia guardada en el disco duro se selecciona indicando su número (como en el dibujo arriba), la licencia de red se selecciona indicado el archivo pmn apropiado conteniendo la licencia de red. Es posible configurar el sistema de protección de manera independiente para los programas específicos o para grupos enteros de programas. Gracias a esto, es posible adquirir una licencia local del programa Robot y una licencia de red del programa ESOP y trabajar simultáneamente con ambos programas en el mismo PC. Por ejemplo, para permitir a un PC utilizar una protección local del programa Robot y una protección de red del programa ESOP, en el cuadro de diálogo antesmencionado hay que: • activar la posición Parámetros independientes para el programa ESOP • activa la posición “Licencias de red” situada abajo y indicar la licencia de red apropiada • pulsar el botón Aplicar para guardar las modificaciones efectuadas.

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La posición Parámetros independientes para el programa ESOP aparecerá en la ficha Parámetros sólo si el programa ESOP es instalado en el PC. La licencias de red y las licencias guardadas en el disco duro se almacenan en archivos especiales. El usuario puede indicar las carpetas en las que serán guardados los archivos conteniendo las licencias. Para hacerlo, hay que desarrollar la posición Carpetas y licencias. Al hacer clic en el icono el usuario puede indicar una carpeta apropiada para los archivos de licencias. Al desarrollar la posición con la ruta de acceso a la carpeta están visibles también todas las licencias instaladas.

Un doble clic en la posición Añadir licencia permite al usuario iniciar un nuevo archivo con licencia que debe instalarse (licencia de red o licencia local guardada en el disco duro). Las licencias guardadas en el disco duro exigen ciertas operaciones adicionales que están disponibles en la ficha SPS (vea el dibujo a continuación).

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La operación básica es la Generación del código del PC. Este código identifica de manera unívoca el PC del usuario. Este código es necesario para crear la licencia guardada en el disco para el PC dado. Para obtener la licencia guardada en el disco, el usuario tiene que mandar el código de su PC al distribuidor. Al recibir del distribuidor el archivo con la definición de la licencia guardada en el disco, el usuario tiene que instalar la licencia en su PC. Para hacerlo, en la ficha SPS se selecciona la operación Instalar nueva licencia.

En este cuadro de dialogo, en el campo de edición Archivo - indicar el archivo mandado por el distribuidor del programa hay que entrar la ruta de acceso al archivo con licencia obtenido, luego pulsar el botón Aplicar.

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Las operaciones relativas al dongle de red NetHASP están agrupadas en la ficha Dongle de red representada en el dibujo a continuación.

Al pasar en esta ficha se intenta automáticamente leer el contenido del dongle de red NetHASP. El dongle no tiene que ser conectado directamente al PC: basta que el dongle sea conectado al servidor de licencias de red (es a decir al PC en el que está ejecutado el NetHASP License Manager) y sea visible en la red. Después de la lectura del dongle, en la ventana aparece su ID, su tipo y su contenido, es decir la lista de licencias programadas en el dongle. El contenido del dongle puede ser modificado usando códigos mandados por el distribuidor. Para hacerlo hay que indicar el archivo con códigos recibido y aceptar las modificaciones pulsando el botón Aplicar. El botón etHasp.ini facilita el acceso a la configuración de la protección de red: se abre un editor de texto con el contenido del archivo nethasp.ini que es el archivo de configuración para la protección de red NetHASP. El archivo nethasp.ini debe ubicarse en la carpeta de sistema. *OTA:

Para acelerar el acceso al dongle de red, en el archivo de configuración nethasp.ini se puede aplicar a la variable *H_SERVER_ADDR el valor de la dirección del PC en el que el dongle está instalado.

El botón Préstamo permite transferir temporariamente una licencia desde el dongle de red en un dongle local o en una licencia SPS. Para activar esta opción, en la lista de licencias programadas en el dongle hay que indicar la licencia para el préstamo pulsar el botón Préstamo. En la pantalla aparece el cuadro de diálogo representado en el dibujo a continuación.

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Antes del primer uso de la opción hay que configurar (botón Parámetros) la conexión al programa RoboBAT Extension for *etHASP LM (nhext.exe) que debe ser ejecutado en el PC siendo el servidor de licencias de red. La configuración consiste en indicar la dirección IP del servidor y el número del puerto para la comunicación (por defecto 10001). Hay que verificar si el número de puerto dado no está bloqueado por un programa de tipo firewall. El programa nhext.exe permite prestar la licencia y restituirla automáticamente en el dongle de red después del tiempo de duración del préstamo. Para prestar una licencia de red, hay que indicar el archivo PMN definiendo el contenido de la licencia prestada y definir la duración del préstamo, es decir la fecha de al restitución automática de la licencia. La licencia puede transferida en un dongle local HASP o en una licencia SPS local en un PC cualquiera. Para crear una licencia SPS para un PC cualquiera, hay que indicar el código del PC de destino y indicar el archivo SLF en el que la licencia será guardada. A continuación el archivo SLF debe ser copiado en el PC de destino y instalado usando la opción Instalar un nueva licencia en la ficha SPS.

1.3. Generación del informe de instalación Una vez acabada la instalación del programa y después de la ejecución automática del programa será generado un informe de instalación, en el que serán presentadas las informaciones acerca del programa Robot. Si el informe no se imprime entonces, existen unos métodos de generación del informe de instalación (informe de protección). Para empezar la generación del informe de instalación el usuario debería seleccionar una de las opciones que se encuentran en el programa: 1. en el programa Robot seleccionar en el menú la opción Ayuda / Parámetros de la protección; en el cuadro de diálogo Protección - Parámetros, pulsar el botón Informe 2. seleccionar en el menú Inicio del sistema operativo Windows la opción: Robot / Tools / Parámetros; en el cuadro de diálogo Protección - Parámetros pulsar el botón Informe. *OTA:

La generación del informe de instalación puede durar algún tiempo, una vez acabada la generación el la pantalla aparecerá un editor de texto en el que se presentará el informe generado.

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2-1

2. INTRODUCCIÓN 2.1. Descripción general del programa Robot Millenium es un programa gráfico integrado usado para modelación, análisis y diseño de varios tipos de estructuras. El programa permite a los usuarios crear estructuras, efectuar los cálculos estáticos y verificar los resultados. Además, es posible efectuar los cálculos normativos de la estructura y crear documentación para la estructura calculada y dimensionada.

Los rasgos más importantes de Robot Millenium se listan debajo: • • • • • •

La definición completa de las estructuras efectuada en modo gráfico en el editor gráfico (también es posible cargar, por ejemplo, archivos de formato DXF conteniendo la geometría de la estructura, las cuales se han preparado en diferentes programas gráficos), La posibilidad de presentar en modo gráfico la estructura diseñada y los varios resultados de cálculos (fuerzas, desplazamientos, trabajo simultáneo en varias ventanas en la misma pantalla, etc.), La posibilidad de calcular la estructura mientras se diseña otra estructura (arquitectura multithread), La posibilidad de efectuar el análisis dinámico y estático de estructuras, La posibilidad de asignar el tipo de barra durante la creación de la estructura en lugar de asignarlo en los módulos reglamentarios, La posibilidad de composición arbitraria de copias impresas (notas de cálculo, captura de pantalla, composición de copia impresa, copia de objetos a otros programas).

Robot Millenium se estructura en varios módulos, cada uno es responsable para una etapa específica del diseño de estructura (creación del modelo de la estructura, cálculos de la estructura, dimensionamiento etc.). Los módulos funcionan en el mismo entorno.

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Una vez que Robot Millenium es activado (para conseguirlo, pulse el icono apropiado en el escritorio o escoja el comando apropiado para la barra de tareas), la ventana mostrada debajo aparecerá en la pantalla. La ventana se usa para seleccionar el tipo de estructura que será proyectada, abrir una estructura existente o seleccionar un módulo que permite dimensionar la estructura. OTA:

Durante la primera ejecución del programa Robot se genera un informe de instalación en el que se presentarán las informaciones acerca del programa Robot. La generación del informe de instalación puede durar algún tiempo. Una vez acabada la generación en la pantalla aparecerá el editor textual en el que se presentará el informe mencionado.

Los iconos mostrados en este cuadro de diálogo significan respectivamente: ota: cuando el puntero está situado sobre el icono, entonces en la pantalla aparece una corta descripción de dicho icono • Los once primeros iconos sirven para la selección de tipo de estructura para estudiar:

•

pórtico 2D

•

celosía 2D,

•

emparrillado

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•

celosía 3D,

•

pórtico 3D,

•

placa

•

lámina.

•

estructura en tensión plana

•

estructura en deformación plana

•

estructura ejesimétrica

•

estructura volumétrica (sólido)

OTA :

El tipo de estructura ejesimétrica modela el sólido de revolución usando un corte vertical 2D por el sólido (vea el dibujo abajo). Se asume que el eje global Z es el eje vertical del sólido ; se define la mitad de la sección del lado positivo del eje X. Para indicar la posición del eje vertical de la sección en la estructura ejesimétrica, las líneas de construcción auxiliares con coordenadas X=0 han sido agregadas en la vista de la estructura.

OTA:

Es imposible unir los modelos espaciales de estructuras de barras (tipo pórtico 3D) con los siguientes tipos de estructuras: placa, deformación plana y tensión plana.

Estos iconos se encuentran en la parte superior en dos filas y se usan para seleccionar el tipo de estructura; •

Los próximos seis iconos se usan para diseñar elementos de hormigón armado de la estructura:

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diseño de vigas de hormigón armado diseño de columnas de hormigón armado diseño de cimentaciones aisladas y de cimentaciones corridas para paredes de hormigón armado diseño de cimentaciones corridas para pilares diseño de vigas de gran canto diseño de losas de hormigón armado

•

Este icono es usado para seleccionar las estructuras paramétricas;

• Los próximos dos iconos se usan para realizar:

diseño de uniones de acero

definición de secciones • El penúltimo icono permite al usuario abrir archivos conteniendo estructuras previamente creadas. • El último icono sirve para crear un nuevo proyecto En el cuadro de diálogo presentado arriba pueden ser accesibles también los siguientes iconos: •

visor de catálogos de perfiles

•

editor para la creación de los modelos de dibujos de plotter.

ota:

cuando el puntero está situado en un icono, el programa muestra una descripción corta de este icono.

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Una vez escogidas las opciones de la lista, los parámetros de Robot Millenium son ajustados a las funciones del módulo reglamentario escogido o el tipo de la estructura seleccionado. Dependiendo de la función del módulo, el programa muestra, el editor gráfico en el cual se puede entrar datos o un esquema de pantallas específico adaptado a las funcionalidades del módulo (para los módulos reglamentarios). Los elementos principales encontrados en la pantalla en la mayoría de los módulos del sistema se muestran a continuación. A modo de ejemplo, la pantalla inicial de trabajo del programa Robot Millenium:

La pantalla anterior puede ser dividida en varias partes: • • • •

•

Barra de título – muestra la información básica sobre el proyecto (nombre del proyecto, datos relativos a los resultados de los cálculos de la estructura: Resultados actuales, no actuales, resultados durante el análisis, etc.); Menú y Barra de herramientas (una barra de herramientas adicional se despliega a la derecha de la pantalla, esta barra contiene los iconos usados frecuentemente) y la lista de selección de esquemas de Robot Millenium. Listas de selección: nudos, barras, casos de carga y modos propios. el cuadro de diálogo Inspector de objetos ubicado en la parte izquierda la pantalla (la ventana puede cerrarse hacer mas grande la zona gráfica de la estructura sirviendo para la definición de la estructura) - NOTA: Para que la captura de pantalla presentada sea más clara, el cuadro de diálogo Inspector de objetos no está representado Visor Gráfico (editor gráfico) el cual es usado en la modelación y visualización de la estructura.

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•

•

barra de herramientas ubicada debajo del campo gráfico agrupando los iconos permitiendo mostrar en la pantalla los números de nudos /barras, números de paneles, símbolos de apoyos, esquemas de perfiles, símbolos y valores de cargas y deformaciones de la estructura para el caso de carga dado. Barra de estado es la parte de la pantalla donde se presenta la siguiente información: nombres de los visores abiertos, coordenadas de la posición del puntero, unidades usadas y varias opciones de las ventanas del diálogo abiertas (Atributos, umeración) o información desplegada sobre los recursos disponibles.

Los iconos en la parte inferior izquierda del esquema permiten: Seleccionar el modo del puntero (cuadrícula, nudos, libre, automático) Abrir la ventana de diálogo Visualización de atributos Restaurar los atributos predefinidos para la presentación de la estructura en la pantalla. Al definir estructuras volumétricas, en la parte inferior de la pantalla aparecen tres iconos: Sin sombreado Con sombreado Con sombreado rápido En la parte inferior izquierda de la pantalla se ubica el icono (por ejemplo, tomando la forma ) presentando de manera simbólica al plano en el que está representada la vista de la estructura definida. Al hacer clic en este icono se abre el cuadro de diálogo Vista.

En este cuadro se puede seleccionar el trabajo: • en la vista 2D (botón 2D) • en la vista 2D, proyección profunda (botón 2D/3D) • en el espacio tridimensional (botón 3D). Al hacer clic en los botones 2D y 2D/3D se vuelve disponible la lista de selección ubicada debajo de estos botones y dos botones: ∆ y∇ ∇ (estos botones están disponibles también en el icono en el ángulo izquierdo inferior de la pantalla). Un clic en el botón ∆ (∇ ∇) causa la selección del nivel precedente (o siguiente) de las líneas de construcción (el ”nivel” significa las líneas de construcción definidas para el eje X, Y o Z). En la lista de selección se puede seleccionar un nivel existente cualquiera de líneas de construcción (la identificación es también posible usando los nombres de líneas de construcción). Después de la selección de la opción 2D/3D se vuelven disponibles los botones XY, XZ y YZ permitiendo la selección del plano de trabajo. La lista de selección ubicada debajo de estos botones contiene las vistas disponibles (vista superior, inferior etc.; las vistas SW, SE, NW, NE son vistas isométricas para las que el punto de observación es definido respectivamente: en el suroeste, en el sureste, en el noroeste y en el noreste).

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OTA:

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Los datos proporcionados en la zona situada en la esquina del esquema dependen del módulo en el cual el usuario trabaja en este momento (por ejemplo, ligeras diferencias en las informaciones dadas pueden aparecer en los módulos de dimensionamiento de elementos de hormigón armado).

Una vez que uno de los iconos relativos al módulo reglamentarios es escogido (dimensionamiento de hormigón armado, dimensionamiento de barras y de uniones de acero), el programa muestra un conjunto de visores y tablas correspondientes a las funciones del módulo. Informaciones adicionales pertinentes los esquemas de Robot Millenium son proporcionadas en el capítulo 2.2.1.

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2.2. Trabajo en el sistema Robot Millenium - principios generales Para empezar la descripción de trabajo en Robot Millenium, se listan algunas reglas generales. • • •

• •

Nuevos nudos son creados automáticamente al definir barras. Si la barra es creada basándose en los nudos existentes, no serán generados nuevos nudos. Cuando una barra es borrada estos nudos permanecen puestos. Al afectar atributos (apoyos, perfiles, cargas, espesor del panel etc.), primero es aconsejable seleccionar sus propiedades y luego indicar las barras/nudos/paneles/sólidos a los que estas propiedades serán atribuidas. A veces es más práctico invertir esta orden y primero hacer la selección (seleccionar la lista de barras/nudos/paneles/sólidos), y luego definir los atributos. Si actúa de esta manera, el atributo definido será agregado a los barras/nudos/paneles/sólidos seleccionados previamente. El tipo de barra puede verse afectado en la etapa de definición de la estructura (columna, viga etc.). La opción DESHACER no funciona con algunas operaciones de edición.

2.2.1.

El sistema de esquemas

Robot Millenium está provisto de un mecanismo de esquemas predefinidos que simplifican el proceso de proyectar las estructuras. Los esquemas de Robot Millenium son sistemas especiales de disposición de ventanas de diálogo, visores y tablas que son usadas para optimizar las ejecuciones especificas. Los esquemas disponibles en Robot Millenium fueron creados para hacer más sencillas las operaciones consecutivas que llevan a definir, calcular y dimensionar estructuras. Para evitar un daño al sistema, las ventanas de diálogo y tablas componentes del esquema no pueden cerrarse separadamente. La disposición de los componentes del esquema es guardada al pasar a un otro esquema. Al pasar de nuevo a un esquema ya utilizado, la disposición definida será restaurada. Los esquemas están disponibles en Robot Millenium en la lista de selección que aparece en la parte superior de la pantalla (vea la figura debajo).

Después de un clic en la zona de selección, se abre la lista mostrada a continuación. La lista incluye sólo los esquemas estándar. La lista estándar no incluye los esquemas definidos en algunos grupos de esquemas (por ejemplo si se ha seleccionado uno de los módulos reglamentarios de Robot Millenium, por ejemplo vigas de hormigón armado, la lista

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contendrá otros esquemas predefinidos utilizados al proyectar elementos de hormigón armado).

ota :

Los esquemas predefinidos se estructuran en conjuntos (Geometría, Resultados, Dimensionamiento etc.).

En el sistema Robot Millenium, el mecanismo de esquemas predefinidos fue creado para sugerir la etapa siguiente del diseño y para hacer la definición de estructuras más intuitiva y eficaz, pero no es necesario respetar la secuencia de esquemas. Todas las operaciones efectuadas pueden hacerse en cualquier orden escogido por el usuario. Todas las operaciones del programa Robot Millenium también pueden ser realizadas sin usar los esquemas definidos. Como un ejemplo de usar esquemas, el arreglo de la pantalla abierto después de escoger el esquema Barras se muestra en la figura debajo.

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La pantalla se divide en tres partes principales • • •

El visor gráfico donde se puede definir la estructura. El cuadro de diálogo Barra usado para definir las barras de la estructura (en el caso de diferentes esquemas, los cuadros de diálogo serán diferentes), Tabla (hoja de cálculo) donde los datos relativos a las barras definidas son mostrados. (en caso de esquemas diferentes, serán datos concernientes a objetos tales como: nudo, carga, apoyo, etc.). La tabla permite editar datos ingresados. También es posible copiar el contenido de una tabla en otros programas (por ejemplo, MS Excel).

Escogiendo los esquemas consecutivos definidos en Robot Millenium, el usuario puede fácilmente definir, calcular y dimensionar la estructura. Una vez que la estructura es dimensionada, puede ser necesario modificar algunas barras (es decir cambiar la sección de la barra); el recálculo de toda la estructura puede ser necesario. El sistema de esquemas simplifica sensiblemente y acelera estas etapas de análisis, dimensionamiento y modificación.

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2.2.2.

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Inspector de objetos

El inspector es una herramienta permitiendo administrar los elementos (objetos) en el proyecto creado en el programa Robot. Por defecto, el cuadro de diálog Inspector está disponible en la parte izquierda del cuadro de diálogo, al lado de la zona de definicón gráfica del modelo. El cuadro de diálogo Inspector puede mostrarse (o ocultarse): - al seleccionar la opción Ventanta / Ventana del Inspector en el menúú - al hacer clic en el icono

.

Las tareas más importantes efectuadas en el inspector son: • presentación del contenido del proyecto en un orden apropiado • selección de los elementos que deben ser sometidos a la acción del comando • presentación y modificación de las propiedades de los elementos del proyecto (elementos simples o objetos enteros) • filtros para elementos (objetos) del modelo • creación y administración de la documentación del proyecto La anchura del cuadro de diálogo Inspector puede ajustarse libremente para dejar más lugar para la zone de definición gráfica del modelo de la estructura. El cuadro de diálogo contiene varios elementos temáticos que engloban todos los problemas relativos al trabajo con la estructura: -

Inspector de objetos (ficha Geometria)

Dimensionado de uniones. Para pasar a otra ficha hay que hacer clic en el icono apropiado ubicado en la parte inferior del cuadro de diálogo. Ficha Inspector de objetos La ficha Inspector de objetos prmite efectuar operaciones globales en los objetos seleccionados en la estructura. Esto permite definir los objetos y agruparlos de manera yerárquica según los temas. La ficha contiene las siguientes partes: • la parte superior agrupa los campos permitiendo visualizar y seleccioner objetos, es posible filtrarlos según los tipos de objetos • la parte inferior presenta las propiedades de los objetos seleccionados en la parte superior del cuadro de diálogo.

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Visualización / selección En la parte superior de la ficha Inspector de objetos de la ventana Inspector sirviendo para visualizar y seleccionar objetos, se ubica la ficha Geometria. La ficha Geometria permite consultar todos los objetos de la estructura otganizados por tipos (nudos, barras, paneles, sólidos etc.) y sekeccionar los objetos para los que en el bloque de propiedades se puede visualizar los parámetros seleccionados y modificarlos. Un clic en el icono permite filtrar la lista de objetos mostrados en el cuadro de diálogo Inspector (nudos, barras, paneles). Un clic en el icono permite filtrar la lista de objetos según la selección de objetos efectuada. Las opciones permitiendo añadir / elimiar la carpeta están ubicadas en el menú contextual que aparecen en la pantalla al hacer clic derecho del ratón. De más, en el menú están disponibles las opciones permitiendo ordenar, filtrar, seleccionar i regenerar los elementos disponibles en la ficha Geometria.

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Propiedades – parte inferior de la ventana Inspector El bloque Propiedades aparece en varias fichas de la ventana Inspector, en cada ficha puede funcionar de manera independiente y mostrar datos diferentes de maneras diferentes. Las opciones ubicadas en esta parte del cuadro de diálogo sirven para visualizar y editar atributos específicos de los objetos seleccionados en la parte superior del cuadro de diálogo Inspector. Ee bloque Propiedades permite agrupar los atributos según categoría y, por lo mismo, ocultarlos en sub-árboles.

La ficha Uniones de acero de la ventana Inspector está discutida en el capítulo 6.4 Dimensionado de uniones de acero.

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2.2.3.

Menú, Menú contextual, Barra de Herramientas,

El menú del sistema Robot Millenium contiene dos partes: un menú de texto y barra de herramientas con iconos apropiados. Pueden ser usados indistintamente, según necesidades y preferencias de los usuarios. Ambas se despliegan de la misma manera - como una barra horizontal en la parte superior de la pantalla (adicionalmente, para la mayoría de los esquemas en el sistema Robot Millenium, otra barra de herramientas se despliega en el lado derecho de la pantalla). Las opciones básicas disponibles dentro de los módulos son accesibles desde el menú de texto y en la barra de herramientas. Aunque el contenido del menú de texto y el de la barra de herramientas varían para los distintos módulos, las opciones principales están siempre disponibles sin tener en cuenta qué módulo está activado. La figura de debajo ilustra ambos tipos de menús (el ejemplo muestra el menú principal al seleccionar el esquema Inicio): Menú de texto

Barra de herramientas

Pulsando el botón izquierdo del ratón en cualquier comando del menú de texto representado en el dibujo en , se abre el correspondiente submenú con opciones detalladas. Todos los comandos son del tipo texto (activado por el nombre de comando). Cada barra de herramientas contiene opciones presentadas como iconos. El menú principal contiene opciones básicas. Pulsando el botón izquierdo del ratón en algunos iconos del menú principal se despliega un submenú adicional con grupos de opciones relacionadas (definición de la estructura, operaciones usadas en la edición de la estructura en la pantalla, herramientas). Pulsando otros iconos desde el menú principal se ejecutan operaciones como guardar, imprimir, vista preliminar, copiar, vista inicial etc.) o bien se abren cuadros de diálogo (tipo de análisis de la estructura) o barras de herramientas auxiliares (definición de la estructura, operaciones de edición gráfica de la estructura, herramientas). Ejemplo: Para abrir la ventana de diálogo Líneas de construcción en la que se pueden definir líneas de construcción, hay que efectuar una de las siguientes operaciones: • En el menú Estructura, seleccionar el comando Líneas de construcción, •

Hacer clic en el icono disponible en la barra de herramientas vertical auxiliar (a la derecha de la ventana del programa en el esquema GEOMETRIA).

Ambas operaciones abren la misma ventana del diálogo.

OTA:

En el sistema Robot Millenium, los menús se ajustan a los módulos específicos (definición de la estructura, consulta de los resultados, dimensionamiento). El menú que se presenta actualmente en la pantalla

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2-15

corresponde la vista (tabla o editor gráfico) activa (resaltada). Para cambiar el aspecto del menú, active otra vista o tabla etc. El menú, menú contextual, teclas de acceso rápido y barra de herramientas definidos en el sistema Robot Millenium pueden modificarse con el comando Personalizar disponible en el menú Herramientas. Se abrirán ventanas de diálogo para ajustar los menús y barras de herramientas los cuales pueden modificarse según las necesidades del usuario.

Mientras se trabaja con el editor gráfico o una tabla, pulsando el botón derecho del ratón se abre un menú contextual adicional que contiene las opciones comúnmente usadas. El menú contextual presentado a la izquierda se abre al hacer clic en el visor gráfico del esquema Geometría para el pórtico 2D.

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2-16

2.2.4.

Preferencias y preferencias para el proyecto

Las dos opciones, Preferencias para el proyecto y Preferencias, permiten al usuario cambiar parámetros del programa en el sistema Robot Millenium. El cuadro de diálogo Preferencias presentado debajo se usa para definir parámetros básicos en el programa. La opción está disponible desde: • El menú seleccionando el comando Herramientas / Preferencias, • Seleccionando el icono Preferencias localizado en la barra de iconos HERRAMIENTAS.

El cuadro de diálogo anterior puede ser dividido en varias secciones: • La sección superior – contiene cuatro iconos (explicadas para el cuadro de diálogo Preferencias para el proyecto) y un campo de edición para seleccionar el archivo en el que se guardan las preferencias. El nombre del archivo de preferencias actualmente usado se despliega en la esquina superior derecha del cuadro de diálogo. Este campo permite seleccionar un archivo de preferencias previamente creado. Al apretar la flecha al final de este campo se abre una lista de archivos previamente creados donde el archivo apropiado puede seleccionarse. • La sección izquierda – contiene el árbol de opciones de preferencias para el sistema Robot Millenium (lista debajo), las opciones pueden seleccionarse con el ratón: ⇒ Idiomas (idioma de la interfaz e idioma de las copias impresas), ⇒ General (parámetros de guardar los archivos, número de estructuras recientemente usadas mostradas en el menú, copia de seguridad etc.), ⇒ Visualización (colores y conjuntos de caracteres para los objetos mostrados en la pantalla), ⇒ Herramientas y menú (tipo del menú),

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2-17

⇒ Impresión (los colores y conjuntos de caracteres para las copias impresas, escalas y símbolos, espesor de la línea) ⇒ Parámetros de protección (protección, autorización) para cambiar la protección del sistema y la personalización del sistema) – las modificaciones se efectúan en el cuadro de diálogo Parámetros de la protección (vea el capítulo 1). ⇒ Avanzados – las opciones que sirven para limpiar el catálogo TEMP en el ordenador y las opciones que permiten seleccionar las operaciones de edición basadas en el núcleo ACIS para realizar las operaciones booleanas ⇒ Interfaz COM – presentación de los programas/módulos adicionales registrados. La sección derecha – contiene el campo actualizado en cualquier momento que la opción es seleccionada en al árbol. El cuadro de diálogo de Preferencias del proyecto, presentado debajo, permitirá definir parámetros generales del programa para ser usados en el proyecto actual. Esta ventana del diálogo está disponible desde: • El menú seleccionando: Herramientas / Preferencia para el proyecto, •

Barra de herramientas, pulsando del icono Preferencias para el proyecto

La estructura y el funcionamiento del cuadro de diálogo es similar a aquellos usados en el cuadro de diálogo Preferencias. La parte superior del cuadro de diálogo agrupa seis iconos y el campo de selección de archivo de preferencias del proyecto. Al pulsar los iconos su funcionamiento es lo siguiente: - abre el cuadro de diálogo permitiendo cargar el archivo seleccionado de preferencias de proyecto - abre el cuadro diálogo permitiendo guardar las preferencias del proyecto en el archivo indicado por el usuario - elimina las preferencias del proyecto seleccionadas actualmente

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2-18

- abre las preferencias del proyecto definidas por el usuario como valores por defecto - guarda los valores de parámetros de preferencias del proyecto como valores por defecto - restablece los valores por defecto de preferencias del proyecto guardados en el archivo proporcionado con el programa Robot. Las siguientes opciones están disponibles en el cuadro de diálogo anterior: • Unidades y formatos (dimensiones, fuerzas, la posibilidad de editar la unidad), • Materiales (selección del conjunto de los materiales utilizados, según el país, con posibilidad de definición de materiales del usuario), • Catálogo de perfiles (la selección del banco de datos apropiado con secciones de barras), • Catálogo de carros (la selección del banco de datos apropiado con carros utilizados en el análisis de cargas móviles), • Catálogos de cargas (la selección de catálogo de cargas a utilizar en la especificación de cargas sobre los elementos de la estructura) • Catálogos de suelo s (selección del catálogo conteniendo la lista de suelos) • Catálogos de tornillos o de tornillos de anclaje (selección del catálogo conteniendo la lista de tornillos) • ormas - selección de códigos a ser usados al dimensionar la estructura (acero, hormigón, uniones, cargas de viento y nieve etc.), para la selección de normas para las combinaciones normativas es posible abrir el editor de reglamentos de combinaciones normativos – esto es posible al hacer clic n el botón (…) ubicado a la derecha de la lista de selección de reglamento de combinaciones normativas • Parámetros del Análisis de la estructura (selección del método del análisis estático y definición de parámetros básicos para análisis dinámicos y no lineales, posibilidad de guardar los resultados del análisis sísmico, combinación de los casos sísmicos) • Parámetros de la generación del mallado de elementos finitos 2D y 3D.

2.2.5.

Selección y Filtros

Las opciones de selección se usan frecuentemente en cualquiera de los diferentes módulos del programa. Esto permite al usuario definir los nudos, barras, paneles y casos de carga para los que serán efectuadas las operaciones. Una vez que hecha la selección, un grupo de barras o nudos es creado y activado hasta que se realice una nueva selección. La selección puede hacerse: • Gráficamente en la pantalla (seleccionando una de las opciones del submenú Edición / Selección Especial o seleccionando la opción Seleccionar del menú contextual) OTA : Las capturas efectuadas por ventana, de la derecha hasta la izquierda, seleccionan todos los objetos presos (incluso parcialmente) en el cuadro ; las capturas efectuadas de izquierda hasta la derecha seleccionan sólo los elementos enteros que caben en el cuadro. • Desde la ventana de diálogo Seleccionar (en el menú, use el comando Edición / Seleccionar) • De las listas de nudos, barras paneles y casos de cargo localizadas debajo el menú (en este campo pueden introducirse cualesquiera números de barras/nudos) • Desde las tabla resaltando líneas apropiadas (para seleccionar líneas múltiples, mantenga presionada la tecla CTRL).

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2-19

La selección es la misma en todas las tablas y todos los visores gráficos. Esto significa que, una vez elegidos los elementos estructurales, la selección también será presentada en la tabla correspondiente (por ejemplo, Barras o Nudos). De la misma manera, la selección de barras o nudos en la tabla resaltara estos objetos en el visor. El cuadro de diálogo Selección se presenta debajo.

El cuadro de diálogo anterior permite la selección de nudos, barras, paneles y casos de carga en la estructura. Para hacerlo, puede usar los botones localizados en la parte superior del cuadro de diálogo (Todo, ada, Invertir, Precedente) o las opciones en la etiqueta Atributos. Los elementos del modelo seleccionados aparecerán en el campo localizado en la parte superior del cuadro de diálogo Selección. En casos particulares, el cuadro de diálogo puede abrirse en un modo especial, es decir, por ejemplo, selección de barras, únicamente. La forma de la parte del inferior de la ventana de diálogo Selección depende de qué objeto se indique. Para realizar una selección: • Indicar el objeto (nudo, barra, panel caso de carga, modo propio) que experimentará la selección • Introducir el correspondiente número de objetos seleccionados en los campos apropiados, o usar las opciones encontradas en la parte inferior de la ventana de diálogo. Al final del campo donde se halla la lista de nudos seleccionados, está disponible una casilla con la que el usuario puede determinar el modo de selección. Si el campo está inactivo, el campo de selección de nudos en los que un apoyo cualquiera está definido se llenará de números de nudos en los cuales un apoyo cualquiera es definido (vea la figura debajo).

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2-20

Si la casilla de selección es activada, el campo de selección de nudos mostrará el siguiente texto Apoyo = cualquiera (vea la figura debajo).

La diferencia en funcionamiento de los tres botones encontrados en el cuadro de diálogo es como sigue: •

Una vez que el botón selección actual

•

Un clic en el botón

•

Una vez que el botón se presione, la selección actual se quitará y se sustituirá por los números de los objetos seleccionados.

•

un clic en el icono permite encotrar la parte comuna de la selección existante y del atrubuto seleccionado (por ejemplo, encontrar en la selección actual las barras a las que está atribuuido el perfil IPE 100).

se presione, los objetos seleccionados se agregarán a la sustrae los elementos seleccionados de la selección actual

En el cuadro de diálogo Selección el usuario puede definir grupos de nudos, barras, objetos o casos de carga. Después de haber efectuado la selección de un de los modos antes mencionados hay que seleccionar la pestaña Grupo. La parte inferior del cuadro de diálogo toma la forma representada en el dibujo a continuación

Después de la selección y un clic en el botón se abre un pequeño cuadro de diálogo en que hay que definir el color y el nombre del grupo. Después de un clic en el botón Aceptar, el grupo con el nombre y el color dado será añadido en el campo mostrado en el dibujo arriba. En el cuadro de diálogo Selección puede definirse la selección de ciertos objetos usando la rejilla de líneas de construcción definidas. El cuadro de diálogo Selección proporciona la ficha adicional Geometría representada en el dibujo a continuación.

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2-21

En este cuadro de diálogo pueden seleccionarse los objetos ubicados en las líneas de construcción seleccionadas; puede definirse la posición de la línea de construcción inicial y final (para todas las direcciones del sistema de coordenadas) entre las cuales deben seleccionarse los objetos. La selección de elementos de la estructura usando las líneas de construcción puede también efectuarse usando el comando ubicado en el menú: Edición / Selección especial / Líneas de construcción. La selección de los objetos en el programa es diferente del filtro definiendo los objetos (nudos, barras, casos y modos propios) que deben ser presentados. El filtro es diferente para cada editor gráfico y para cada tabla. El filtro puede efectuarse para tablas usando el cuadro de diálogo Filtros (comando Ver / Filtros). En el editor gráfico sólo pueden filtrarse los casos de carga y los modos propios. El filtraje de los campos de edición puede hacerse de las siguientes maneras: • Abertura del cuadro de diálogo Selección y selección de casos de carga o de modos propios • Selección del caso de carga apropiado o del modo propio apropiado en las listas de casos y de modos disponibles debajo del menú. En el programa está disponible también la opción Filtros de resultados que sirve para efectuar la selección global de los resultados obtenidos para los elementos (nudos, barras etc.) definidos en la estructura. La descripción de esta opción se ubica en el capítulo 4.3. La descripción del uso de los filtros en las tablas es presentada también en el capítulo 5.2. Las operaciones básicas simples permitiendo efectuar la selección están presentadas usando ejemplos: • si se indica un objeto cualquiera (nudo, barra, panel), el objeto se selecciona • si se indican objetos con ratón con el botón CTRL o SHIFT pulsado, los objetos se añaden a la selección o eliminan de la selección (como en el sistema operativo Windows) • la reselección del objeto seleccionado activa el modo de modificación de la posición del objeto en la estructura (de esta manera se puede desplazar el objeto, por ejemplo una barra, a otra posición) • la selección de objetos puede efectuarse con el botón izquierdo del ratón presionado, desplazando el puntero del ratón en la pantalla gráfica; pero hay una diferencia al efectuar la selección: si la selección empieza por el vértice superior izquierdo, se seleccionarán sólo las barras (o los objetos) que caben enteros en el rectángulo definido; si la selección empieza por el vértice inferior derecho, se seleccionarán sólo las barras (o los objetos) que caben enteros o parcialmente en el rectángulo definido; la diferencia es representada en el dibujo a continuación.

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2-22

En el programa, el usuario puede seleccionar los elementos de la estructure que serán sometidos a la selección gráfica en la pantalla del programa, lo que permite la opción Filtro de la selección gráfica. El cuadro de diálogo puede abrirse por la selección del comando del menú textual: Edición / Selección especial / Filrtar selección gráfica. Después de la selección de esta opción el programa muestra el cuadro de diálogo representado en el dibujo a continuación.

En el programa, debe distinguirse la selección de objetos y los filtros que definen qué objetos (nudos, barras, casos y modos) que serán presentados. Los filtros son diferentes para cada visor y para cada tabla. El filtro puede ser aplicado a las tablas usando la ventana de diálogo Filtros (seleccione en el menú el comando Ver/Filtro). En caso de los visores gráficos, el filtro es sólo aplicable para los casos de carga y modos. Para aplicar el filtro en el editor gráfico: • Abrir la ventana de diálogo Selección y escoger modos propios y casos de carga, • Seleccionar el modo o caso de carga apropiado de la lista de casos y los modos ubicada debajo del menú. En el programa está disponible también la opción Filtrar Resultados que sirve para efectuar la selección global de resultados obtenidos para los nudos, barras etc. definidos en la estructura. La descripción de esta opción está presentada en el capítulo 4.3. Para la descripción del mecanismo de filtro en tablas, vea el capítulo 5.3. Las operaciones simples, elementales que permiten efectuar la selección, se presentan en los siguientes ejemplos.:

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• • • •

2-23

Si se indica un objeto cualquiera (nudo, barra, panel), éste será seleccionado. Si se indica los objetos con el ratón con la tecla CTRL o SHIFT presionada, eso genera la agregación o eliminación de los objetos seleccionados (funcionamiento similar que en el sistema operativo Windows). Seleccionar de nuevo el objeto seleccionado hace pasar al modo de modificación de la posición del objeto en la estructura (por ejemplo, de este modo se puede trasladar barra a otra posición) La selección de objetos puede ser efectuada presionando con el botón izquierdo del ratón y trasladando el puntero del ratón en la pantalla gráfica. Hay dos variantes de selección: Cuando empezamos la selección con la ventana en la esquina izquierda superior, seleccionamos sólo estas barras (objetos) que se encuentran enteros en el cuadro de diálogo definido; Cuando empezamos la selección con la ventana en la esquina derecha inferior seleccionamos todas las barras (objetos) que se encuentran, aunque sea en parte, en el cuadro de diálogo definido. La diferencia discutida está presentada en el dibujo de abajo

El usuario tiene la posibilidad de seleccionar los elementos de la estructura creada que serán utilizados en la pantalla gráfica del programa. Lo facilita la opción Filtro de la selección gráfica. El cuadro de diálogo correspondiente puede ser abierto después de seleccionar el comando del menú textual Edición/Selección espacial/Filtrar selección gráfica. Después de la selección de esta opción, el programa muestra el cuadro de diálogo presentado a continuación. En este cuadro de diálogo se encuentran unas opciones que permiten escoger los elementos de la estructura que podrán ser seleccionados en la pantalla gráfica. Si una opción (por ejemplo, nudos) está desactivada en el cuadro de diálogo, esto supone que durante la selección gráfica en la pantalla gráfica los elementos correspondientes (nudos) no serán seleccionados. Si esta opción está activada (aparece el símbolo ), al efectuar la selección gráfica en la pantalla gráfica los nudos de la estructura serán seleccionados.

2.2.6. Presentación de los atributos de la estructura y leyenda de la estructura

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2-24

El cuadro de diálogo Visualizar Atributos se usa para seleccionar los atributos de la estructura que serán presentados en la pantalla. Esta ventana del diálogo puede abrirse de las siguientes maneras: • Seleccionando en el menú el comando Ver/Atributos • Haciendo clic en el icono ubicado en la parte inferior de la pantalla. La selección de cada pestaña actualiza la lista de las opciones accesibles. Las siguientes pestañas pueden seleccionarse en esta ventana de diálogo: Estructura, Secciones, Cargas, Avanzados, EF, Líneas ocultas y Otros. Cada pestaña contiene un grupo de opciones que permiten presentar en la pantalla los atributos de la estructura apropiados. Por ejemplo, la figura presenta las opciones que aparecen si en la ventana de diálogo se seleccione la pestaña Estructura. Para presentar los atributos de la estructura en el visor gráfico, hay que activar los atributos apropiados en las pestañas de la ventana de dialogo y luego presionar el botón Aplicar. Hay que poner atención que las opciones ubicadas en la ficha Líneas ocultas dependen del opción Ventana gráfica Open GL ubicada en la ficha Parámetros generales en el cuadro de diálogo Preferencias. Si la opción Ventana gráfica Open GL está activada, la ventana de edición en la que se define la estructura utilizará el estándar de presentación gráfica OPEN GL API©; la plataforma OpenGL API permite definir funciones gráficas 2D/3D (modelación, transformaciones, color, iluminación, ombreado). Entonces, la ficha Líneas ocultas proporcionará las opciones permitiendo definir la iluminación, el ombreado y las opciones de optimización al regenerar el modelo de la estructura en la pantalla (permiten acelerar le regeneración de la estructura en la pantalla). Los botones siguientes se muestran en la parte inferior de la ventana de diálogo Visualizar Atributos: • Todos – al presionar este botón, se seleccionan todas las opciones en el cuadro de diálogo Visualizar Atributos (se desplegarán todos los atributos definidos en la estructura sobre la pantalla) • ada – al presionar este botón, se desactivan todas las opciones en el cuadro de diálogo Visualizar atributos (ninguno de los atributos definidos en la estructura se desplegará en la pantalla)

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2-25

♦

- un clic en este botón abre el cuadro de diálogo Parámetros por defecto en el que pueden seleccionarse las siguientes opciones: • Guardar los parámetros actuales como parámetros por defecto – si se selecciona esta opción, los parámetros seleccionados en el cuadro de diálogo Visualizar atributos serán tomados como parámetros por defecto • Restablecer los parámetros originales – si se selecciona esta opción, se restablecerán los parámetros originales (iniciales) por defecto en el cuadro de diálogo Visualizar atributos; los parámetros originales son los parámetros por defecto de Robot para el cuadro de diálogo Visualizar atributos • Estándar – al presionar este botón, se desplegarán los atributos básicos de la estructura. Las opciones siguientes pertenecen al conjunto estándar predefinido: • Sobre la etiqueta Estructura: ∗ Estructura • Sobre la etiqueta Otros: ∗ Líneas de construcción ∗ Descripciones de las líneas de construcción ∗ Cuadrícula ∗ Regla ∗ Objetos fuera de plano • Sobre la etiqueta EF (elementos finitos): ∗ Contornos de los paneles ∗ Interior del contorno ∗ Números y descripciones de los paneles ∗ Descripciones compuestas de los paneles ∗ Puntos característicos ∗ Componentes de los contornos ∗ Elementos finitos • En la etiqueta Líneas Ocultas, (en función de la opción seleccionada en el cuadro de diálogo Preferencias): opción ada o opciones: Iluminación, Dibujar objetos fuera de la pantalla, Regeneración completa al modificar y Mostrar detalles al mover. La opción Tamaño de símbolos permite seleccionar el tamaño de los atributos de estructura presentadas sobre la pantalla (escala de tamaños: 1-10, el tamaño predefinido es igual a 3).

OTA : Presionando el icono localizado en la esquina inferior izquierda del esquema permite primero restaurar los atributos de la estructura predefinidos a ser presentados en pantalla. El programa proporciona también la opción Parámetros de la leyenda permitiendo mostrar en la pantalla la leyenda para la estructura definida. La leyenda contiene las anotaciones adicionales mostradas en la pantalla; en función de las opciones activadas la legenda puede contener por ejemplo una lista de perfiles, de grupos o de nombres de casos. El cuadro de diálogo Leyenda puede abrirse al seleccionar el comando Ver / Parámetros de la leyenda. Al seleccionar esta opción el programa muestra el cuadro de diálogo representado a continuación.

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2-26

La parte superior del cuadro de diálogo agrupa las opciones que pueden ser mostradas en la leyenda para la estructura definida. Es posible seleccionar las siguientes opciones : • colores (secciones, grupos, tipos de barra, paneles) – si se seleccionan estas opciones, se muestra la lista de colores aplicados a los elementos mostrados como secciones, barras, paneles (NOTA: la lista de colores se muestra en la leyenda si está activada la opción apropiada en la ventana de presentación de atributos) • casos – si se selecciona esta opción, se muestra la lista o el nombre del caso si está activada la presentación de los resultados en forma de diagramas o de mapas • símbolos de cargas - si se selecciona esta opción, se muestra la anotación de tipos de carga y de la unidad (NOTA: los símbolos de cargas se presentan en la leyenda, está activada la opción de visibilidad apropiada en el cuadro de diálogo de visualización de atributos) • cruces de armadura - si se selecciona esta opción, se muestra la descripción de la escala si está activada la presentación de cruces de armadura • fuerzas - si se selecciona esta opción, se muestra la descripción de la escala y las unidades de diagramas de esfuerzos internos • valores máximos y mínimos - si se seleccionan estas opciones, se muestra la anotación de los valores extremos para los diagramas activados. • descripción de los diagramas en los cortes por paneles – si se selecciona esta opción, se presentará la descripción del diagrama definido para el corte por panel (nombre del corte, tamaño presentado en la pantalla, valor de la integral para la componente seleccionara para la linea de corte). Debajo se puede seleccionar la leyenda generada en la pantalla; están disponibles las siguientes posiciones:

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2-27

• ángulo izquierdo superior de la pantalla • ángulo derecho superior de la pantalla • ángulo derecho inferior de la pantalla.

2.2.7.

Listas usadas en el programa

Durante el trabajo con el programa Robot Millenium, el usuario puede encontrar casos (definición de apoyo, afectación de secciones a las barras, definición de cargas etc.) en los cuales puede resultar útil crear listas de ciertas entidades. Para simplificar el proceso de seleccionar nudos, barras, paneles, objetos, casos de carga etc., el usuario puede definir listas según los principios descritos debajo: • Especificando todos los números a ser contenidos en la lista, por ejemplo: 2 3 6 7 12 14 • Especificando en notación abreviada el rango de números a incluir (por medio de los comandos A y CAda): 6A10 denota los números: 6 7 8 9 10 6A10CADA2 denotan el conjunto de números pares: 6 8 10 • especificando en notación abreviada la sucesión de números a ser incluido con los comandos Repetir y CAda. 4R3 denota la sucesión: 4 5 6 7 (1 es el paso predefinido), 4R3CADA2 denota la sucesión: 4 6 8 10 (2 es el valor del paso). • Especificando en notación abreviada la sucesión de números a ser incluido con el comando EXCluir: 1A58EXC44 49 52 denota la siguiente lista de elementos: 1A43 45A48 50 51 53A58 El comando EXCluir puede ser usado sólo una vez en la lista. La sintaxis siguiente es válida cuando una lista de componentes de la estructura es generada por medio de las opciones: Extrusión, Revolución, Extrusión según polilínea : objectnr_objectelement(list_of_object_elements), donde: objectnr – es el número del objeto que será sometido a la operación de extrusión o revolución. object_element - tres posibilidades están disponibles en la versión actual del programa: side edge y object reference (lado, borde y referencia del objeto) después de la modificación (ref) partlist - la lista de componentes (las reglas presentadas también son válidas para estas listas). Vea un ejemplo de operaciones sobre listas: 2_ref(1,2,5), 1_side(3to7), 4_edge(5to8,11). La sintaxis es idéntica con la descripción de componentes del objeto en el visor gráfico.

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2-28

2.2.8.

Características Comunes en las Ventanas del Diálogo (Puntero Gráfico, Calculador)

En el sistema Robot Millenium se han implementado varios mecanismos para hacer la definición de la estructura más simple y más eficiente. Según el tipo de operación realizada, el puntero del ratón cambia su forma a: • Mano - en el modo de la selección, • Cruz - durante la definición de barras y nudos, • Símbolo del atributo - al asignar varios atributos en la estructura (apoyos, secciones, relajamientos etc.). El modo de comandar el puntero de la vista mediante el tercer botón (o la rueda) del ratón es idéntico al del programa AutoCAD ©; los siguientes modos de manejar el puntero están disponibles: • rotación de la rueda – zoom ampliar/reducir • rotación de la rueda + tecla Ctrl – panorámico vertical • rotación de la rueda + tecla Shift – panorámico horizontal • clic en el tercer botón - desplazamiento • doble clic en el tercer botón – vista inicial. De más, hay que poner atención en la posibilidad de trabajo en la vista 3D si está activa la opción Vista dinámica en el menú (Ver / Vista dinámica / Vista dinámica). La vista 3D puede funcionar en cinco modos: •

cuatro modos simples: rotación, rotación 2D, zoom y panorámico

•

un modo multifunción.

El cambio del modo de trabajo es posible por la selección de una opción apropiada en el menú Ver / Vista dinámica, en la barra de herramientas Ver y en el menú contextual. Después de la selección del modo de trabajo , un movimiento del ratón (si se aprieta el botón izquierdo) ocasiona el cambio apropiado de la vista 3D: •

Rotación - rotación de la estructura en todos los planos

•

Rotación 2D - rotación de la estructura en el plano paralelo al plano de la pantalla

•

Zoom - acercamiento / alejamiento de la estructura respecto al plano de la pantalla

•

Panorámico – movimiento en el plano de la vista (desplazamiento de la estructura respecto al centro de la pantalla).

El modo multifunción (Rotación / Zoom / Panorámico) permite trabajar en todos los modos simultáneamente. La pantalla de la vista se divide en cuartos, a cada de cuartos está asignado un modo: •

izquierdo superior: rotación

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•

derecho superior: panorámico

•

izquierdo inferior: zoom

•

derecho inferior: rotación 2D.

2-29

Al posicionar el puntero en el cuarto correspondiente de la pantalla el aspecto del puntero cambia (vea los iconos arriba). Adicionalmente, durante la definición de barras o nudos se presentan las coordenadas de la posición del puntero en el campo apropiado de los cuadros de diálogo Barras o udos. Las coordenadas cambian con cada movimiento del puntero. En el cuadro de diálogo, el campo activo se resalta. Para los campos que aceptan sólo un valor numérico, el color del fondo cambia a verde, amarillo o rojo. • El fondo verde indica que el valor introducido es correcto • El fondo amarillo o rojo indica que el valor es incorrecto. • El fondo amarillo representa un valor fuera del intervalo recomendado que todavía puede ser admisible. • El rojo representa un valor inadmisible. Todos los campos de edición en el programa aceptan los formatos de números puestos en la ventana de diálogo de Preferencias (unidades, formato de números). En el caso de campos donde un sólo valor es permitido, puede introducirse una unidad arbitraria. Una vez que el símbolo "=" es entrado desde el teclado, esta unidad se convertirá automáticamente en la unidad predefinida usada en el sistema Robot Millenium. El sistema Robot Millenium también le proporciona una calculadora. Para abrirla, hay que seleccionar en el menú el comando Herramientas/Calculador o hacer un doble clic en un campo de edición en el cuadro de diálogo. Para los campos de edición, una calculadora de expresiones aritméticas integrada al sistema está disponible (es posible desactivar la calculadora en los campos de edición, para hacerlo, vaya a la ficha Avanzado en el cuadro de diálogo Preferencias). Una vez que es ingresada una expresión en el campo de edición campo y la tecla "=" la llave se presiona, el valor de esta expresión será calculado.

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2-30

2.3. Signos convencionales La orientación de los vectores y de los desplazamientos positivos está conforme con el sentido de los ejes. La orientación positiva de los ángulos, rotaciones y momentos en el sistema local o global es definida según la regla de la mano derecha. Esta convención define los signos de los esfuerzos externos, fuerzas nodales, desplazamientos y rotaciones. Todas estas magnitudes son utilizadas durante la definición de la estructura, durante los cálculos y durante la presentación de los resultados. Para definir los signos de esfuerzos internos que actúan en los elementos específicos, se puede adoptar una convención de signos diferente. Las convenciones de signos son utilizadas en el programa para los esfuerzos internos en los elementos de tipo barra y para los elementos finitos 2D

2.3.1.

Convención de signos - barras

En el programa la convención de signos para los elementos de barras está basada en la convención de las fuerzas seccionales. Conforme con esta regla, los signos de esfuerzos seccionales son los mismos que los de fuerzas nodales positivas aplicadas al extremo de los elementos que producen los mismos efectos (esfuerzos en los que la orientación está conforme con la orientación de los ejes del sistema local). En consecuencia los esfuerzos de compresión son positivos y los esfuerzos de tracción son negativos. Los momentos flectores positivos MY provocan la tracción de las fibras de la viga que se encuentran al lado negativo del eje local “z”. Los momentos flectores positivos MZ provocan la tracción de las fibras de la viga que se encuentran al lado positivo del eje local “y”. Para la convención de signos descrita, el sentido positivo de los esfuerzos es representado de una manera esquemática en el dibujo de abajo

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2.3.2.

2-31

Convención de signos – elementos finitos 2D

No es necesario conocer el sistema de coordenadas locales para los elementos finitos 2D porque cada nudo del elemento de este tipo tiene su propio sistema de coordenadas locales. No obstante, es importante conocer la dirección del vector normal a la superficie del elemento finito (la misma dirección para todos los elementos, si es posible), porque en el caso contrario la definición de la carga aplicada al elemento puede ser incorrecta (por ejemplo, la presión perpendicular a la superficie del elemento finito) La orientación del vector normal (perpendicular a la superficie del elemento finito) es definida conformemente a la regla de la mano derecha (desde el primer hasta el último nudo del elemento). El sistema de coordenadas locales y la orientación del vector perpendicular al elemento son representados en el dibujo de abajo; como ejemplo han servido los elementos finitos 2D de 6 y 8 nudos. y

z

y

z

3

z

e 2

7 8

n

6

e 2

z

5

x

3

n

y

x

y e1

1

e 1

1

y

z

4

x

x

x

y

z

5

y

z

6

4

2

2

x

x

Para los elementos finitos se pueden obtener las tensiones y los esfuerzos en el elemento. Estas magnitudes son definidas solamente respecto a la dirección local normal y tangente a la sección transversal. Si tomamos las siguientes designaciones: • n - vector normal a la superficie de la sección del elemento. • s - vector tangente a la superficie de la sección • z – línea normal a la superficie del elemento los tres vectores definidos (n, s, z) forman un sistema de coordenadas cartesianas definidas según la regla de la mano derecha. Los sentidos positivos de los esfuerzos, momentos y tensiones que actúan en la sección transversal dada es definida conforme a la orientación de los vectores n, s, z. La convención descrita es esquemáticamente presentada en el dibujo de abajo. Los esfuerzos, momentos y tensiones representadas en el dibujo tienen los signos positivos. Fz (τ) Ms Mn z

Fs (σ s)

s n Mns

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Fn (σn)



2-32

Los resultados obtenidos para los elementos finitos 2D son presentados en los sistemas locales y pueden ser definidos y modificados por el usuario en cada momento de la presentación de los resultados. Por ejemplo, la orientación positiva de los esfuerzos y de las tensiones en el nudo es representada en el dibujo de abajo para el eje X tomado como dirección de referencia. Z

σyy

σxx

σyy

σ xx Nxy Nxx

Nyx

Y Myy

Nyy

Mxx

X

En la sintaxis del archivo de texto, los elementos finitos 2D de 6 y 8 nudos son definidos de la manera siguiente: primero los nudos en los vértices y luego los nudos en medio de los bordes específicos de los elementos finitos 2D (véase el dibujo de abajo).

Durante la presentación de los resultados para los elementos finitos 2D de 6 y 8 nudos ha sido aplicado otro principio: los nudos que forman el elemento son ordenados sucesivamente: nudo del vértice, nudo del medio, nudo del vértice etc.(véase el dibujo de abajo).

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2.3.3.

2-33

Convención de signos - elementos finitos 3D

Las estructuras volumétricas en el programa Robot son modeladas con elementos finitos 3D isoparamétricos con una aproximación del campo de los desplazamientos por las funciones de forma de 1er orden. La convención de los signos es presentada de una manera esquemática en el dibujo de abajo. La convención es presentada para las tensiones; las tensiones representadas en el dibujo son positivas.

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2-34

2.4. Lista de teclas de método abreviado A fin de Seleccionar todo Copiar un texto o dibujo Abrir un nuevo proyecto Abrir un proyecto existente Iniciar impresión Guardar el proyecto actual Cortar un texto o a un dibujo Repetir la última operación Pegar un texto o un dibujo Deshacer la última operación Mostrar la vista en 3D de una estructura (3D XYZ) Proyectar una estructura en el plano XZ Proyectar una estructura en el plano XY Proyectar una estructura en el plano YZ Ampliar la estructura visualizada en pantalla Mostrar la vista previa de la estructura (definido por los ángulos iniciales y a escala) Descomponer la representación de los elementos de la estructura (on/off) Zoom por ventana Activar o desactivar la visualización del esquemas de perfiles Reducir la vista de la estructura en pantalla Activar/desactivar la presentación de los símbolos Rotación continua alrededor del eje X Rotación continua alrededor del eje Y Rotación continua alrededor del eje Z Eliminar un texto o dibujo Llama ventana de ayuda de Robot Millenium para activar opción de ventana de diálogo Llama editor de textos Reducir el tamaño de los atributos de la estructura presentes en la pantalla (apoyos, números de nudos, barran, cargas) Ampliar el tamaño de los atributos de la estructura presentes en la pantalla (apoyos, números de nudos, barran, cargas)

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Presionar Ctrl + A Ctrl + C Ctrl + Ctrl + O Ctrl + P Ctrl + S Ctrl + X Ctrl + Y Ctrl + V Ctrl + Z Ctrl + Alt + 0 Ctrl + Alt + 1 Ctrl + Alt + 2 Ctrl + Alt + 3 Ctrl + Alt + A Ctrl + Alt + D Ctrl + Alt + E Ctrl + Alt + L Ctrl + Alt + P Ctrl + Alt + R Ctrl + Alt + S Ctrl + Alt + X Ctrl + Alt + Y Ctrl + Alt + Z Del F1 F9 PgDn

PgUp



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2.5. Métodos de puntero El movimiento del puntero del ratón en la pantalla depende del método del puntero. Los parámetros del movimiento del puntero en la pantalla pueden ser determinados en el cuadro de diálogo Método de puntero. El cuadro de diálogo puede seguir abierto después de la selección de: • comando del menú textual: Herramientas/Método de puntero •

icono Método del puntero pantalla.

que se encuentra en la esquina izquierda inferior de la

Después de seleccionar esta opción en la pantalla aparece el cuadro de diálogo presentado en el dibujo a continuación. En la parte superior del cuadro de diálogo se encuentran tres métodos de puntero: • udos – permite al usuario colocar el puntero del ratón sólo en los nudos ya existentes de la estructura. Hay que mencionar que en el método el puntero no es atraído a los objetos de tipo polilíneas, contornos etc. Para que sea así hay que usar la opción Objetos. • Líneas de construcción – permite al usuario definir nudos sólo en los puntos de intersección de las líneas de construcción definidas por el usuario OTA: ¡Las líneas de construcción tienen que ser visibles en la pantalla!. •

Cuadrícula - – permite al usuario definir nudos sólo en los puntos de la cuadrícula presentada en la pantalla NOTA: ¡ La cuadrícula tiene que ser visible en pantalla!. El paso de la cuadrícula presentada en la pantalla puede ser modificado en el cuadro de diálogo Paso de la cuadrícula.

La parte central del cuadro de diálogo agrupa las opciones que permiten definir el método del puntero para los objetos (incluyendo la atracción a las barras, líneas, polilíneas). Dos métodos de puntero están disponibles: • Extremos – el puntero se ubica en los extremos de las barras y de los segmentos de los objetos. OTA : La desactivación de los finales hace que la opción Centro es inaccesible (no puede funcionar sin definición de los finales). • Centro – el puntero se ubica en los centros de las barras y de los segmentos de los objetos

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A continuación se encuentran las opciones avanzadas del método de puntero que permiten enganchar el puntero en los puntos de intersección de las barras y de las líneas perpendiculares. El efecto útil de esta opción consiste también en la posibilidad de definir líneas verticales y horizontales y de encontrar sus intersecciones con las barras o líneas de construcción. Son accesibles los siguientes métodos: • perpendicular – determina una perpendicular del punto inicial a las barras y segmentos de los objetos • paralelo – determina una paralela del punto inicial a las barras y segmentos de los objetos • intersecciones – intersecciones de las barras y segmentos de los objetos y las salidas de los soportes • intersecciones con las líneas de construcción - intersecciones con los ejes de construcción en la pantalla NOTA: ¡La presentación de las líneas de construcción tiene que ser activada! • Intersecciones con la cuadrícula - intersecciones con la cuadrícula presentadas en la pantalla NOTA: ¡La presentación de la cuadrícula tiene que ser activada!. En la parte inferior se encuentran tres teclas: • Estándar - si presiona este botón serán seleccionados los métodos de puntero básicos. Por los métodos de puntero básicos se entienden las siguientes opciones: udos, Líneas de construcción, Cuadrícula, Objetos - Final, Avanzados - Intersecciones • Todo - si presiona este botón, en el cuadro de diálogo Método de puntero serán seleccionadas todas las opciones • ada - si presiona este botón, en el cuadro de diálogo Método de puntero no será seleccionada ninguna opción.

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3. REGLAS GENERALES EN DEFINICION DE MODELO DE ESTRUCTURA 3.1. Tipos de Estructura En el sistema Robot Millenium, se pueden utilizar: • elementos de barra de 2 nudos usados por la definición de estructuras de barras; • elementos finitos 2D usados para la generación de malla de elementos finitos para la definición de placas y láminas; • elementos finitos 3D utilizados al generar el mallado para las estructuras volumétricas. Pueden definirse estructuras mixtas que contienen tipos diferentes de elementos. El tipo del elemento usado depende del tipo de estructura proyectada. Actualmente, los siguientes tipos de estructura están disponibles dentro del sistema del Robot: • Pórticos y celosías 2D, • Pórticos y celosías 3D, • Emparrillado, • Laminas y cáscaras. • Estructuras en tensión plana • Estructuras en deformación plana • Estructuras ejesimétricas • Estructuras volumétricas (sólidos). Además, el programa le proporciona una librería extensa de barras y estructuras de tipo placa o lámina. La definición de tal estructura permite simplificar el ingreso de varios parámetros (vea capítulo 3.14). OTA :

Después de haber importado un archivo cualquiera de tipo SSDF, DXF, IGS, etc., hay que definir manualmente el tipo de estructura. El programa modifica automáticamente el tipo de estructura (el tipo lámina es definido).

3.2. Nudos y Barras La definición de estructura de barras consiste en definir la posición de nudos y de barras y de sus características. No es necesario definir separadamente nudos y luego barras; cuando se definen las barras, los nudos son automáticamente creados al principio y al final de la barra. Por consiguiente bastará con el método de definición de barras descrito a continuación. Para hacerlo, puede seleccionar una de las tres opciones disponibles: • seleccionar en el menú el comando : Estructura/Barras o • •

un clic en el icono en la barra de herramientas Definición de la Estructura selección del esquema BARRAS

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Si se seleccionan el esquema NUDOS o BARRAS, la pantalla será dividida en tres partes: • editor gráfico usado para la definición de la estructura, • cuadro de diálogo udos o Barras • tabla desplegando las barras o los nudos definidos en la estructura. Una vez seleccionada la opción, se desplegará en la pantalla el siguiente cuadro de diálogo.

Aparte de la información con respecto al número, al nudo inicial y final de la barra, las siguientes propiedades adicionales de barras pueden ser desplegadas de la ventana de dialogo anterior. • Tipo de barra – este parámetro es usado en los cálculos reglamentarios de las barras de la estructura (diseño y verificación de las barras de la estructura según la norma seleccionada) • Sección – sección transversal de la barra • Material predeterminado (material asignado a las secciones),

De más, ena la parte superior del cuadro de diálogo se ubica el campo no editable ombre con la vista previa del nombre creado de acuerdo con la sintaxis seleccionada en el cuadro de diálogo ombres de barras / objetos. Por defecto la sintaxis del nomre de la barra se define usando variables : %t_%n y %t_%s, donde : %t – nombre de tipo de barra %n – nombre de objeto %s – nombre de sección para la barra o nombre de espesor para el panel. De más, pueden utilizarse las siguientes variables: %i – número del nudo inicial de la barra %j – número del nudo final de la barra %m – nombre de material para la barra o parra el panel. Un clic en el botón (...) ubicado a la derecha del campo ombre abre el cuadro de diálogo ombre de barras/objetos en el que puede definirse una sintaxis nueva del nombre de barras. OTA:

En la parte superior de la ventana del diálogo, a la derecha del campo de están localizados. selección: Tipo de la Barra y Sección, dos botones Un clic en este botón abre respectivamente el cuadro de diálogo Definición de barra o ueva sección en los cuales el nuevo tipo de barra o de sección pueden ser definidos. El tipo de barra o de sección definido será agregado a la apropiada lista de barras o secciones.

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La parte inferior del cuadro de diálogo contiene la zona Posición de los ejes; la zona contiene la lista de selección Excentricidad permitiendo seleccionar el tipo de excentricidad, es decir la distancia del centro de la sección transversal del perfil respecto al eje de la barra. Hay que añadir que si la excentricidad está aplicada a la barra, la excentricidad no se modificará al cambiar el perfil de la barra. Por defecto, la lista contiene los siguientes tipos de excenricidad: ala superior y ala inferior. Estos tipos están definidos en el sistema local respecto a las dimensiones de la sección; eto significa que, por ejemplo, la selección de la excentricidad ala superior causa el desplazamiento del eje de la barra hacía el medio del borde superior del perfil, independientemente de la forma de la sección transversal de la barra. Un clic en el botón (...) abre el cuadro de diálogo Excentricidad en el que puede definirse el nuevo tipo de excentricidad. El tipo de excentricidad definido se añade a la lista de tipos de excentricidad activos. Existen varias maneras para definir una barra: 1. En el cuadro de diálogo, ingrese en los campos de edición apropiados el número de la barra y las coordenadas de su origen y las del extremo (o seleccione las propiedades si es necesario), luego presione el botón Agregar. 2. Pulse el botón izquierdo del ratón en el campo Inicio, pase al visor gráfico y usando el botón izquierdo del ratón presione primero en el punto que indica el principio de la barra de elementos y luego en el punto el cual será su extremo. 3. Método combinando los dos métodos ("texto" y "gráfico”) discutidos anteriormente. El modo de definición gráfica de los nudos extremos de las barras depende del método de puntero. Para seleccionar el método de puntero, pase en la ventana Vista, haga clic con el botón derecho del ratón y seleccione el comando Método de puntero en el menú contextual (vea el capítulo 2.5).

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En el programa son accesibles dos opciones: Propiedades del nudo y Propiedades de la barra. La opción Propiedades del nudo sirve para la presentación de los datos de un nudo específico de la estructura. En el cuadro de diálogo Propiedades del nudo es imposible modificar los parámetros del nudo. OTA:

La presentación de los parámetros se efectúa únicamente para un sólo nudo. Si se selecciona más que un nudo entonces en el cuadro de diálogo Propiedades del nudo se presentan informaciones que se refieren al nudo del menor número.

La opción es accesible después de haber resaltado un nudo de la estructura: • del menú, seleccionando el comando: Resultados/Información/udo o • del menú contextual, seleccionando el comando Propiedades del objeto (el menú contextual se abre después de haber hecho un clic en el botón derecho del ratón en el cuadro gráfico). En la barra de título del cuadro de diálogo, al lado del nombre de la ventana (Propiedades del nudo) se presentan las siguientes informaciones: • el número del nudo seleccionado • el número y el nombre del caso de carga seleccionado.

El cuadro de diálogo Propiedades del nudo se compone de tres pestañas: Geometría, Desplazamientos y Reacciones. El campo de edición udo n.° permite seleccionar un nudo: • de modo gráfico haciendo un clic en el nudo de la estructura • entrando el número del nudo en el campo de edición. OTA:

En este cuadro de diálogo es imposible editar el número del nudo.

La parte inferior del cuadro de diálogo contiene los botones estándar (Cerrar, Ayuda) y el botón Imprimir. Un clic en este botón genera la nota de cálculo conteniendo las informaciones acerca del nudo seleccionado. En la pestaña Geometría presentada en el dibujo de arriba se encuentran las informaciones básicas sobre el nudo seleccionado. En las pestañas restantes, en relación al número del nudo y al caso de carga seleccionado se presentan los valores de los desplazamientos o de las reacciones calculadas para el nudo y este caso de carga. Los desplazamientos son presentados en forma de tabla. Si la selección activa contiene más que un caso, la tabla presenta los valores extremos de los desplazamientos.

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OTA:

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El número de columnas en la tabla de desplazamientos y el número de reacciones depende del número de grados de libertad del nudo para el tipo de estructura seleccionado.

La opción Propiedades de la barra sirve para presentar los datos básicos y los resultados de cálculo para una barra específica de la estructura. En el cuadro de diálogo que presenta las propiedades de la barra, es posible modificar algunas características de la barra (tipo, sección, material). OTA:

Los parámetros pueden ser presentados únicamente para una barra.

La opción es accesible después de haber resaltado una barra, luego, hay que efectuar una de las siguientes operaciones: • en el menú principal, seleccionar el comando: Resultados/Información/Barra o • en el menú contextual, seleccionar el comando Propiedades del objeto, (el menú contextual se abre después de haber hecho un clic en el botón derecho del ratón en el visor gráfico). La parte inferior del cuadro de diálogo contiene los botones estándar (Aplicar, Cerrar, Ayuda) y el botón Imprimir. Un clic en este botón genera la nota de cálculo conteniendo las informaciones acerca de la barra seleccionada. Después de seleccionar esta opción, en la pantalla aparece el cuadro de diálogo en el que se pueden encontrarse cinco pestañas: Geometría, Características, TM, Desplazamientos y Verificación. En las dos primeras pestañas se presentan las informaciones generales sobre la geometría de la barra y sobre las características de su sección transversal. En la parte superior de las pestañas TM y Desplazamientos se encuentran los diagramas del valor seleccionado en la zona Diagrama. En el diagrama puede ser presentado el diagrama de una sola magnitud. Los diagramas de las siguientes magnitudes son accesibles: fuerzas FX, FY y FZ, momentos MX, MY y MZ, tensiones Smax y Smin y desplazamientos. Los diagramas se regeneran si se cambia el caso de carga. OTA:

El número de magnitudes accesibles depende del tipo de estructura.

Las opciones disponibles en la pestaña Verificación del cuadro de diálogo Propiedades de la barra sirven a efectuar rápidamente la verificación de la resistencia del perfil de la barra. OTA:

Si los cálculos de la estructura no han sido efectuados (la barra de título de la ventana con la vista de la estructura muestra la información: Resultados MEF: ausentes o no actuales), la pestaña no es accesible.

El contenido de la pestaña Verificación depende del tipo de la barra seleccionada: aparecen unos valores para las barras de acero, aluminio y de madera y otros para las barras de hormigón armado (cálculo de la armadura teórica). La tabla puede presentar los valores de la magnitud seleccionada o los valores extremos. Si el puntero del ratón está situado en la tabla, en el campo en el punto, y luego se lo traslada al

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diagrama de la magnitud seleccionada de la parte superior del cuadro de diálogo, aparece una línea vertical que permite definir los valores de la coordenada para la que serán presentados los valores en la tabla. Si el puntero del ratón está situado en el campo de la tabla para la barra, y luego se lo traslada a la vista de la estructura, entonces la indicación con el puntero a otra barra actualiza el contenido del cuadro de diálogo Propiedades de la barra a la selección actual.

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3.3. Secciones y Materiales Una vez que la geometría de la estructura es definida, las secciones deben ser aplicadas a las barras (si no han sido definidas durante la definición de barra de estructuras). La opción para la definición de la barra está disponible: • seleccionando el cuadro de diálogo Barras y luego, la sección pertinente en el campo Sección • en el menú, seleccionando: Estructura/Características/Sección • haciendo clic en el icono en la barra de herramientas Definición de la Estructura, • seleccionando el esquema SECCIONES y MATERIALES. Una vez que la opción se selecciona, la ventana del diálogo mostrada debajo se desplegará en la pantalla. La ventana de diálogo consiste en tres partes principales: • Varios iconos localizadas en su parte superior, • Un campo conteniendo la lista de secciones activas, • El campo de selección actual y botones estándar

Los iconos siguientes se localizan en la parte superior de la ventana del diálogo: = - agrega un nuevo tipo de la sección, = - quita un tipo de sección seleccionado de la lista de secciones activas, = , , y - despliega una lista de las secciones activas como iconos grandes, iconos pequeños, lista corta o lista larga. = - permite quitar de la lista activa todas las secciones que no aparecen en el proyecto estudiado. = - permite abrir el cuadro de diálogo Base de características. Al explicar el proceso de asignar secciones a las barras, se explicará de manera general el modo de aplicación de atributos a la estructura (apoyos, desplazamientos, tipos de barras, etc.).

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El proceso de asignar secciones a las barras está dividido en dos pasos: ♦

Definición del tipo de sección

Si la lista de secciones activas está vacía o si desea agregar una nueva sección a la lista activa, pulse el icono ueva Sección. Dos situaciones son posibles: • Si no está seleccionado ningún tipo de sección, pulse el icono ueva Sección para abrir la ventana de diálogo para definir un nuevo tipo de sección; la primera etiqueta tomará los parámetros de la última sección definida (salvo el campo ombre) o se pondrán parámetros predefinidos. • Si cualquiera de las secciones está selecciona y se pulsa el botón ueva sección, se abre el cuadro de diálogo para una nueva definición de tipo de sección y una etiqueta apropiada para el tipo de sección seleccionado aparecerá. Todos los campos de edición tomarán los parámetros del perfil seleccionado, excepto para el campo ombre. También es posible abrir la ventana de diálogo ueva Sección haciendo doble clic en un elemento de la lista de secciones activas. La ventana de diálogo ueva Sección tomará los parámetros correspondiente al tipo de la sección seleccionada por el usuario.

Después de la modificación de parámetros apropiados, el nuevo tipo de la sección es agregado (o actualizado) en la lista de secciones activas después que Ud pulse el botón AGREGAR o apriete la tecla . Si la etiqueta no puede ser modificada, la nota apropiada se desplegará en la pantalla. Esta opción, accesible en la ventana del diálogo, permite una modificación fácil de la sección.

La ventana del diálogo consiste en las siguientes: Estándar, Usuario, Sección variable, Compuestos, Especial y valores Ax Wx Ix, Wy… La ficha Estándar sirve para definir la selección de perfiles en bases de datos (cátálogos de perfiles estándar). La ficha Paramétricos sirve para definir la selección de perfiles creados por el usuario. La ficha Sección variable permite definir la selección de perfiles creados por el usuario (estos perfiles se caracterizan por una sección variable en la longitud de la barra).

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La ficha Compuestos sirve para definir/seleccionar perfiles compuestos (con ramales múltiples). Las secciones compuestas constan en dos o más ramales unidas por traviesas o diagonales. Estas secciones se usan como perfiles para fustes de pilares (perfiles en U, perfiles en I, angulares) y perfiles de barras de celosías (el más frecuentemente, conjuntos de angulares). La comprobación reglamentaria de la resistencia de las secciones compuestas se efectúa de manera analógica a la de los perfiles de paredes macizas tomando en consideración la rigidez ficticia. La rigidez ficticia considera la influencia de las traviesas y la esbeltez de los ramales específicos. Al verificar se debe comprobar también la resistencia de las traviesas o de las diagonales (vea el capítulo 6.1 – Dimensionado de acero). La ficha Especial sirve para definir la selección especiales (perfiles ondulados, perfiles con alma vacía). Los perfiles con alma ondulada son periles en I con almas de paredes delgadas formadas de manera ondulada: - grupo de perfiles SIN - perfiles con dimensiones definidas por el usuario. Los perfiles vacíados se forman soldando almas de perfiles laminados cortados en la dirección longitudinal (perfiles en I laminados disponibles en las bases de perfiles). Están disponibles dos tipos de perfiles: - con huecos haxagonales - con huecos redondos. Hay que añadir que no todas las barras de perfiles especiales se dimensionan en los modulos de dimensionado de acero/aluminio. Las barras de alma ondulada pueden dimensionarse sólo según la norma de acero polaca, las barras vacíadas no se dimensionan actualmente en los mmódulos del programa Robot. La ficha Ax, Iy, Iz sirve para definir los perfiles enrando los valores geométricos característicos de la sección (área de sección de la sección transversal, momentos de inercia, coeficientes de resistencia etc.).

Asignar una sección a las barras de la estructura Web:www.robot97.com




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Hay varias maneras de asignar una sección a las barras de la estructura (se asume que por lo menos un tipo de sección está en la lista de secciones activas): • Si ninguna selección se ha hecho antes de que la ventana de diálogo Secciones haya sido abierta, para asignar la sección, seleccione la sección apropiada de la lista activa, mueva el puntero al visor gráfico hacia la barra (pulse el botón izquierdo del ratón) a la que en desea asignar la sección. Las opciones escogidas son marcadas (una flecha aparecerá en el lado izquierdo del símbolo de tipo de sección).El puntero cambia su forma al icono de la sección escogida cuando está fuera de la ventana de diálogo (en la pantalla gráfica); cuando el puntero esté situado en la pantalla, la barra más próxima del puntero será resaltada (el programa funciona siempre de esta manera al afectar atributos). • Si una selección se ha hecho antes de que la ventana Secciones haya sido abierta, al abrir la ventana del diálogo, la lista de objetos seleccionados es transferida al campo de edición Líneas/Barras. Para asignar el tipo de sección a las barras enumeradas, seleccione el tipo de sección de la lista activa y presione ENTER o el botón APLICAR. El tipo de sección ha sido asignado ota: La lista de barras seleccionadas está borrada del campo de edición Líneas/Barras), • Si la selección no está hecha al abrir la ventana de diálogo Secciones - primero el campo "Líneas/Barras" debe estar activado (localice el cursor en este campo). Cuando el cursor es movido fuera de la ventana de dialogo (hacia el vizualizador gráfico), esto se hará en el modo de selección. Por consiguiente, la selección de cualquier barra de estructura es posible y los números de barras seleccionadas estarán desplegadas en el campo Líneas/Barras. Para asignar el tipo de sección a las barras escogidas, seleccione el tipo de sección desde la lista y presione o el botón APLICAR. ota: La lista de barras seleccionadas está borrada del campo de edición Líneas/Barras), Para cancelar una sección asignada, debe usarse el icono Eliminar Sección (icono BORRAR). El icono Eliminar Sección siempre está disponible en la lista de secciones activas en la ventana de diálogo Secciones. Este tipo de sección no puede modificarse: la sección nula es asignada de la misma manera como la definición de sección en la estructura. OTA:

La descripción representada a continuación y la descripción de todas las fichas se refiere a las secciones de acero (el aspecto de la ficha es semejante para los perfiles de madera y de aluminio). Si en el cuadro de diálogo Secciones se selecciona una sección de hormigón armado (por ejemplo, pilar o viga de hormigón armado), la forma del cuadro de diálogo ueva sección será diferente. Están disponibles los siguientes tipos de secciones transversales: Pilares de hormigón armado (Tipo de perfil – viga de hormigón armado): rectangular, sección en T, sección en L, sección en Z, sección poligonal regular, sección redonda, ½ de círculo, ¼ de círculo Vigas y cimentaciones corridas de hormigón armado (Tipo de perfil – viga de hormigón armado) : rectangular, sección en T, sección en I.

Por ejemplo, para las vigas de hormigón armado el cuadro de diálogo ueva sección toma la forma representada en el dibujo a continuación.

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En este cuadro de diálogo el usuario puede: •

seleccionar el tipo de sección de la viga (rectangular, sección en T, sección en I, sección en T con alas aliviadas) y definir las dimensiones de la sección

•

entrar el nombre de la sección; el programa propone por defecto un nombre de sección compuesto de unas letras representando el tipo de sección y de las dimensiones de la sección transversal

•

seleccionar el nombre de la sección.

El usuario puede seleccionar uno de cuatro tipos de viga/viga de cimentación, rectangular, sección en T, sección en I y sección en T con alas aliviadas. En función de la sección seleccionada, el cuadro de diálogo presenta los parámetros definiendo el tipo de sección seleccionado. El cuadro de diálogo representado antes define los parámetros para la sección rectangular. El cuadro de diálogo presenta opciones semejantes si se selecciona la sección en T. Después de la selección de la sección en T con alas aliviadas el cuadro de diálogo muestra las fichas adicionales: Losas y Entalles. La activación de la opción Sección variable permite aplicar la sección variable linealmente para la sección transversal de la viga, por ese, se define en el campo h2 el valor correspondiente a la altura dela extremidad derecha del segmento seleccionado. La opción Reducción de momentos de inercia permite definir los coeficientes de reducción de momentos de inercia de la sección Iy o Iz en la definición de la sección (viga de hormigón armado y pilar de hormigón armado). La reducción está relacionada con alas características de la sección dada y no es un parámetro global del análisis. Los momentos de inercia reducidos se presentan como las características actuales de las secciones (en las tablas o en los cuadros de diálogo. Las características reducidas se consideran en los cálculos estáticos y se transfieren en los módulos de dimensionamiento.

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La reducción de momentos de inercia para secciones de hormigón armado se utiliza en los cálculos estáticos para considerar la fisuración de las secciones. Este método se admite, por ejemplo, en normas estadounidenses USA (UBC 1997 punto 1910.11.1 o ACI 318-95 p.10.11.1). Este cuadro de diálogo le proporciona el botón Análisis elasto-plástico (el botón es disponible en las pestañas Estándar y Usuario). Las opciones disponibles en el cuadro de diálogo que se abre después de un clic en este botón permiten definir los parámetros para el análisis elasto-plástico de la barra con la sección seleccionada. Para el tipo de perfil seleccionado (por ejemplo, para el perfil en I), la división del perfil se puede definir. La división depende del tipo de perfil y, habitualmente, es definida por el número de divisiones a lo largo del alma y de las alas. Se supone que para los perfiles estándar no hay divisiones a lo largo del espesor de las paredes. En la versión actual del programa, los siguientes tipos de material son disponibles : elástico con plasticidad ideal y élastico con plasticidad por endurecimiento. Los dibujos a continuación presentan las características tensión – deformación para los tipos de material enumerados. El valor de la tensión límite elástica ha estado tomado basándose en la resistencia de cálculo Re definido en la base de datos de materiales para el material dado. Modelo del material: elasto-plástico por endurecimiento

elasto-plástico ideal

Si el modelo elasto-plástico por endurecimiento es seleccionado, es accesible el campo de edición E/E1 en el cual se puede definir el valor del parámetro de endurecimiento plástico definido como el cuociente del valor de la rigidez del material (módulo de Young E) en el dominio elástico por la rigidez en el dominio plástico (en este dominio se adopta el modelo lineal para al material). Cuatro tipos de descarga son disponibles : • elástico • plástico • colapso • mixto (después de haber seleccionado este tipo de descarga, es accesible el campo de edición de definición dl parámetro α ; 0 < α < 1). Además, el esquema de SECCIONES/MATERIALES muestra la ventana del diálogo MATERIAL. La ventana está también disponible al seleccionar la opción en el menú (Geometría / . Materiales) o al hacer clic en el icono

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La parte superior de esta ventana del diálogo contiene una lista de materiales disponibles en el programa. Debajo, se muestra una lista de secciones en dos columnas: • la primera columna presenta los nombres de las secciones, • la segunda columna muestra los materiales asignados a las secciones respectivas. La lista desplegada en la ventana del diálogo Material es idéntica a la lista de secciones activas presentada en la ventana de diálogo Sección.

Al pulsar el botón Guardar se abre el cuadro de diálogo permitiendo guardar el material en la base de datos de materiales actual. La parte central del cuadro de diálogo Guardar en la base de datos contiene la lista de materiales definidos en el programa. Al entrar en este cuadro de diálogo se resaltan todos los materiales que no están guardados en la base de datos. Un clic en el botón Guardar guarda los materiales seleccionados en la base de datos actual. Para asignar material a una sección dada: 1. Seleccione la sección apropiada (pulsando el botón izquierdo del ratón) 2. Seleccione un material de la lista de materiales disponibles. 3. Presione el botón "Aplicar". Mientras se asigna secciones para estructura de barras, se asignan materiales a ellos.

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3.3.1. Definición de la sección de la barra de ramales múltiples - ejemplo El programa posibilita definir secciones de barras de ramales múltiples. A continuación se presentará la definición del perfil de ramales múltiples. Para empezar la definición del perfil de la barra de ramales múltiples, hay que: • Abrir el cuadro de diálogo Secciones (seleccionar en el menú el comando Geometría / Características / Perfiles de barras o pulsar el icono ) • • •

• •

en el cuadro de diálogo Secciones pulsar el icono uevo en el cuadro de diálogo ueva sección pasar en la ficha Compuestos definir los siguientes parámetros para el perfil del pilar compuesto: ombre: Pilar 2 U 100 Color: Auto Sección: U 100 Separación: 12 cm Perfiles en U unidos por alas Ángulo gama = 0 Tipo de perfil: Acero en el cuadro de diálogo uevo perfil pulsar los botones Añadir y Cerrar en el cuadro de diálogo Secciones pulsar el botón Cerrar.

Después de haber definido la sección del perfil compuesto, hay que definir los parámetros normativos del pilar compuesto: • abrir el cuadro de diálogo Tipo de barra (en el menú, el comando Geometría / Parámetros normativos / Tipo de barra de acero\aluminio o pulsar el icono • • • • • •

)

en el cuadro de diálogo Tipo de barra pulsar el icono uevo en el cuadro de diálogo Definición de la barra - parámetros pulsar el botón Sección compuesta en el cuadro de diálogo Sección compuesta activar la opción Barras compuestas y definir los parámetros de las diagonales/traviesas. pulsar el botón OK en el cuadro de diálogo Sección compuesta en el cuadro de diálogo Definición de la barra - parámetros entrar el nombre del tipo de barra (campo de edición Tipo de barra): por ejemplo, Pilar de ramales múltiples pulsar los botones Guardar y Cerrar en el cuadro de diálogo Definición de la barra parámetros

El tipo de parámetros normativos definido para el pilar de ramales múltiples puede ser añadido a la lista de tipos de parámetros normativos; este tipo puede utilizarse al definir barras en la estructura.

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3.4. Paneles Las mallas de elementos finitos para estructuras de placas y láminas se definen en dos fases. La primera fase consiste en definir áreas donde las mallas de elementos finitos serán generadas. Las áreas son creadas definiendo sus bordes (los contornos del área son definidos por medio de la opción Polilínea-Contorno. En las áreas indicadas, se definen paneles que modelan los pisos y las paredes de la estructura. Durante la definición del panel, se le atribuyen ciertas propiedades (espesor, tipo del armado). El segundo paso (después de la definición del panel y después del comienzo de los cálculos de la estructura) consiste en generar automáticamente una malla de elementos finitos planos basándose en los parámetros seleccionados en la ventana de dialogo Preferencias (Opciones de mallado), Para definir los contornos de paneles para las estructuras de tipo placas, láminas y sólidos, se puede utilizar la opción Polilínea-Contorno. La ventana de diálogo Polilínea-Contorno es accesible : • En el menú escogiendo: Estructura/Objetos/Polilínea-contorno o • En la barra de herramientas Definición de la estructura, pulsando el icono

La zona Método de generación de la ventana Polilínea-Contorno lista los métodos de definición objetos (líneas, polilíneas y contornos). Los siguientes dibujos muestran, de manera esquemática, los modos de definición de líneas, polilíneas y contornos.

Definición de línea: La línea será definida usando dos puntos: principio y final de la línea. Definición de polilínea: La polilínea será definida proporcionando los puntos consecutivos en la línea Definición de contorno: El contorno será definido dando los puntos consecutivos en el contorno.

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En la pestaña Geometría se puede determinar el modo de diseño de líneas entre dos puntos:

En el caso de seleccionar esta opción será definida una línea recta entre los dos puntos. En el caso de seleccionar esta opción, un arco construido a base del tercer punto será definido entre los dos puntos. El tercer punto define la extremidad del arco. En el caso de seleccionar esta opción, un arco construido a base del tercer punto será definido entre los dos puntos. El segundo punto define la extremidad del arco. Las características de los arcos pueden ser modificados en la zona Parámetros. Una vez que se definen contornos, se deben determinar los paneles a ser incluidos en la estructura. Esto puede hacerse desde la opción disponible en: • El menú, comando Estructura/Paneles o •

Barra de herramientas Definición de la Estructura seleccionando el icono

.

La definición del panel se realiza entrando: • Número del panel • Bordes del panel (contorno) y, eventualmente, bordes (contornos) de huecos localizados en el panel y bordes de los lados (paredes) en el panel. Se puede hacerlo de tres maneras: − entrando el punto interior del panel/hueco − señalando el número del objeto − entrando la lista de los elementos finitos superficiales • tipo de armadura del panel • material predeterminado para el tipo de espesor seleccionado para el panel (la información presentada en este campo no se puede modificar) • espesor del panel En el caso de seleccionar la opción Cara en el campo Tipo de contorno, se hacen inaccesibles todas las opciones en el campo Características que se encuentra en la parte inferior del cuadro de diálogo. La selección de esta opción hace que el objeto creado será definido como cara de un objeto geométrico (sin atribuir las propiedades como el tipo de armado y espesor). Tal objeto podrá ser utilizado para crear estructuras volumétricas (sólidos) es decir, se podrá constituir la cara de un objeto volumétrico.

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OTA:

3-17

en la parte superior de la ventana del diálogo, a la derecha de los campos de edición Armado y Espesor) se localizan dos botones . Un clic en uno de estos botones abre respectivamente la ventana de dialogo Parámetros de armado o Espesor en las cuales pueden ser definidos un nuevo espesor de placas y láminas o el tipo de refuerzo. La definición de tipo de espesor y o del tipo de armado está luego agregada a la lista activa de espesores o de tipos de armado de placas y láminas.

Una vez definidos los paneles y comenzados los cálculos de estructura, el programa crea una malla de elementos finitos según los parámetros seleccionados en el cuadro de diálogo Preferencias del proyecto (apartado Opciones de mallado). La malla de elementos finitos es visible sólo si la opción Mallado EF está activada en la ventana de diálogo Visualizar atributos. El procedimiento de crear una malla del elemento para un contorno dado puede repetirse varias veces; pero es importante señalar que el nuevo mallado borrará el mallado precedente. En el programa, dos tipos de elementos finitos 2D están disponibles: • elementos triangulares (3 o 6 nudos), • elementos cuadrangulares (4 o 8 nudos). En el programa Robot se aconseja el uso de elementos 2D de 3 o 4 nudos. En el caso de utilizar los elementos 2D de 6 y 8 nudos para la generación del mallado, las siguientes opciones pueden funcionar de una manera incorrecta: • Relajamientos lineales • Operaciones booleanas (corte) • Ajuste del mallado para paneles adyacentes y para barras y paneles adyacentes.

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3-18

Las funciones usadas durante la generación del mallado por elementos finitos crean los nudos dentro del área seleccionada primero y luego se asignan los nudos generados a los elementos 2D correspondientes. Los nudos dentro del área (contorno) pueden ser creados según el algoritmo de triangulación de Delaunay o por medio del método de Coons. OTA :

Ejemplos de generación del mallado para las estructuras de tipo placas y láminas han sido incluidos en los anejos del presente manual del usuario.

3.4.1.

Tipos de elementos finitos 2D

El Método de Triangulación de Delaunay El método de la triangulación de Delaunay puede ser usado para crear una malla de elementos finitos para cualquier superficie 2D. Si los huecos ocurren dentro del dominio, el usuario debe definirlos como el borde del contorno. Ellos no se tendrán en cuenta durante la creación del mallado EF. Un ejemplo de la malla de elementos finitos creado usando el método de Delaunay se muestra en el dibujo debajo.

Contour Edges

Delaunay's Triangulation

Los parámetros siguientes pueden ser definidos por el método de Delaunay: •

El método de generación del mallado: − El método de Delaunay solo − El método de generación de nodos adicionales (el método de Kang - emisoras).

Los emisores son los nudos definidos por el usuario cerca de la cual la malla de elementos finitos será refinada. Los parámetros del refinamiento se dan como los parámetros de Kang. • • •

H0 parámetros que definen la longitud de la primera onda Los parámetros de Kang (Hmax, Q y k) Los parámetros específicos del método de Kang representan: Hmax - la longitud de la segunda onda hasta la última antes del extremo de la malla espesa; Q - la relación de la longitud de la onda próxima hasta la anterior k - este parámetro no está actualmente en uso.

Método de Coons

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3-19

Las superficies de Coons son superficies 3D limitadas por contornos cuadrangulares o triangulares cuyos lados opuestos son divididos en el mismo número de segmentos. Las formas de los elementos creados corresponden a la forma del contorno para el que se crea la malla. El concepto general de este método presupone conectar todos los puntos creados en el borde del contorno seleccionado con los puntos correspondientes en el borde opuesto del contorno. El punto de intersección de cada par de líneas horizontales y verticales marca la posición extrema del nodo dentro de la región (vea el siguiente dibujo).

Una vez que el contorno es seleccionado, el usuario debe definir los parámetros de método de Coons que describe la forma del mallado por elementos finitos (triángulos, cuadriláteros, tipo del elemento mixto) así como la división de parámetros: division1 y división 2. Los parámetros de la división describen el número de elementos que se crearán en el primer lado (entre el primero y la segundo vértice del contorno) y en el segundo lado (entre el segundo y tercer vértice del contorno). Los bordes del contorno opuesto a los lados del contorno listados serán divididos automáticamente para que la división corresponda a la división aceptada en el primer y segundo borde del contorno. Para las regiones triangulares, la división del borde entre el tercer y primer vértice del contorno es igual que entre el segundo y tercer vértice del contorno. En regiones cuadrangulares, la división entre la tercer y cuarto vértice del contorno es igual que entre la segundo y tercer vértice. Sí, por ejemplo, la división entre el tercer y el cuarto vértice del contorno es más grande que la existente entre la primer y segundo vértice, entonces el número inicial de divisiones dado por el usuario para el borde entre el primer y segundo vértice del contorno se aumentará automáticamente. El método de Coons puede ser utilizado tanto para generar el mallado para superficies 2D (se definen contornos planos - vea el dibujo de arriba) como para superficies 3D (contornos definidos en espacio tridimensional, vea el dibujo abajo).

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3-20

Los parámetros siguientes pueden definirse para el método de Coons: = tipo de mallado de elementos finitos (topología de Coons) = los parámetros de creación de malla (division1 y division2) explicados antes. El programa proporciona la opción Puntos de base para el mallado que sirve a definir los puntos del panel que constituirán la base para la generación del mallado por elementos finitos según el método de Coons. La opción está disponible: • En el menú, después de haber seleccionado el comando Análisis / Modelo de cálculo / Puntos principales del mallado •

En la barra de herramientas, después de haber hecho clic en el icono

.

Parámetros de Generación de Malla EF Después de un clic en el botón Modificar en la ventana de diálogo Preferencias para el proyecto (apartado Opciones de mallado) o después de la selección del comando Análisis/Modelo de cálculo/Opciones de mallado, la siguiente ventana de diálogo aparecerá en pantalla. OTA:

El comandos Análisis/Modelo de cálculo/Opciones de mallado está disponibles en el menú para los siguientes tipos de estructura: placa, lámina y estructuras volumétricas.

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3-21

En la parte superior del cuadro de diálogo, en el campo Métodos de mallado disponibles se puede seleccionar el método de generación del mallado de elementos finitos: • Mallado simple (método de Coons) • Mallado compuesto (métoda de Delaunay) • Selección automática del método de mallado (parámetro por defecto). La zona Generación del mallado sirve para definir el tipo de mallado. Tres opciones están disponibles: • Automático • Del usuario – para el método de Coons se pueden definir dos parámetros: división 1 y división 2 • Tamaño del elemento – si se selecciona esta opción, se vuelve disponible el campo de edición en el que se puede definir el tamaño característico del elemento de mallado de elementos finitos; por ejemplo, si se toma un elemento igual a 0.5 m, esto significa que: - para el mallado de elementos finitos superficiales (cuadrados), se generará un mallado de elementos finitos cuya forma será próxima a la de un cuadrado con el lado 0.5 m - para el mallado de elementos finitos superficiales (triángulos), se generará un mallado de elementos finitos cuya forma será próxima a la de un triángulo equilateral con el lado 0.5 m - para el mallado de elementos finitos volumétricos, se generará un mallado de elementos cuya forma será próxima a la de un cubo con el lado 0.5 m. Esta zona agrupa también la opción permitiendo definir el tipo de mallado por elementos volumétricos que deben generarse (mallado fino o grueso). Debajo está disponible la opción Mallado adicional de la superficie del sólido. Si se activa esta opción, al generar el mallado

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3-22

de elementos finitos volumétricos se efectuará la generación del mallado adicional en la superficie (contorno) del sólido, este mallado influirá en el refinamiento del mallado de elementos volumétricos en el interior del sólido. Hay que resaltar el hecho que la activación de esta opción aumenta la densidad del mallado de elementos volumétricos. NOTA:

La opción Mallado adicional de la superficie del sólido no debe utilizarse par las superficies de contacto de dos sólidos.

La parte inferior de la ficha Métodos de mallado contiene el botón Opciones avanzadas; un clic en este botón abre el cuadro de diálogo Opciones avanzadas de mallado representado en el dibujo a continuación. Después de la selección de la opción Mallado simple (Coons) o Mallado compuesto (Delaunay) en la ficha Métodos de mallado, en el cuadro de diálogo aparece las segunda ficha Parámetros del método en la que se pueden definirse los parámetros del método de mallado seleccionado. Estos parámetros están discutidos en la parte relativa al cuadro de diálogo Opciones avanzadas de mallado.

En esta ventana del diálogo pueden escogerse los parámetros de generación de la malla de elementos finitos. En la zona Métodos admisibles de generación de la malla pueden escogerse los siguientes métodos:

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3-23

• método de Coons • método de Delaunay. • método isoparamétrico Adicionalmente, para cada método de generación de la malla, puede determinarse la frecuencia y el grado de obligación de la aplicación del método: nunca, poco frecuente, frecuente. Si, por ejemplo, el usuario selecciona método de Coons y se define el grado de aplicación frecuente y el uso impuesto, esto significa que la generación del algoritmo de mallado impondrá la generación del mallado según el método de Coons para la zona seleccionada. En la zona Elementos Finitos puede escogerse el tipo de elementos finitos usados durante la generación de malla de elementos finitos: triángulos de 3 nudos, triángulos de 6 nudos, cuadriláteros de 4 nudos, cuadriláteros de 8 nudos.

Triángulos de 3 y 6 nudos

Cuadriláteros de 4 y 8 nudos En el programa Robot se aconseja usar los elementos finitos 2D de 3 y 4 nudos. En el caso de usar los elementos 2D de 6 y 8 nudos, para la generación de la malla las siguientes opciones pueden funcionar de una manera incorrecta: • relajamientos lineales • operaciones booleanas (corte) • ajuste del mallado para paneles adyacentes y para barras y paneles adyacentes. En esta zona también puede definirse la necesidad de usar el tipo de elementos finitos superficiales seleccionado. Por ejemplo, si triángulos de 3 nudos y el uso Cualquiera han sido seleccionados, eso significa que el algoritmo de generación de malla usará cualquier tipo de elementos finitos superficiales durante la generación de la malla. En la zona Generación de la malla puede seleccionarse el método automático o definido por el usuario. En el método de Coons y para el método isoparamétrico, se pueden definir los siguientes dos parámetros: • División 1 - el parámetro define el número de elementos que se usaron en el primer borde del contorno (entre la primero y segundo vértice). El borde del contorno opuesto al lado del contorno mencionado será dividido automáticamente para que la división corresponda al primer borde del contorno. Web:www.robot97.com




3-24

•

División 2 - el parámetro define el número de elementos que se usaron en el segundo borde del contorno (entre el segundo y tercero vértice). El borde del contorno opuesto al lado del contorno mencionado será dividido automáticamente para que la división corresponda al segundo borde del contorno. Es también posible definir el valor para el tamaño de los elementos finitos creados al generar la malla. Para hacerlo utilice la opción Tamaño del elemento. En esta zona se encuentra también una opción que permite definir qué tipo de malla de elementos volumétricos finitos ha de ser generado: el botón permite la selección de un mallado más fino o más espeso.

En el zona Parámetros del método de Coons puede escogerse uno de los tipos de división de contorno siguientes: • Triángulos de contornos triangulares • Triángulos y cuadrados en contorno rectangular • Triángulos y rombos en contornos triangulares • Cuadrados en contorno rectangular • Triángulos en contorno rectangular. Adicionalmente, en esta zona puede definir la obligación de usar el tipo de división seleccionado para el mallado según el método de Coons. En la zona Parámetros del método de Delaunay puede seleccionarse el método de generación de la malla: • Si se selecciona el método de Delaunay - el mallado utilizara únicamente el método Delaunay. • Si selecciona el método de Kang - el mallado se generará alrededor de los emisores únicamente según los el método de Kang y según los parámetros seleccionados para este método (H0, Hmax y Q). • El método combinado de Delaunay y Kang – el mallado se generará según el método de Kang cerca de los emisores y según el método de Delaunay lejos de los emisores. Los emisores son los nudos alrederor de los cuales el mallado de elementos finitos será rafinado. Están disponibles dos tipos de emisoras: •

Por defecto – creados automáticamente por el programa en los puntos característicos (en los puntos característicos de los paneles: en los vértices de los paneles, en la proximidad de huecos y en los nudos de apoyo) – estas opciones pueden definirse en el cuadro de diálogo Opciones avanzadas de mallado

•

Usuario – indicados por el usuario, definidos en el cuadro de diálogo Emisores disponible al seleccionar en el menú la opción Análisis / Modeo de cálculo / Emisores.

Si durante la generación de la malla la opción Alisar se utiliza, el programa también usará un algoritmo para alisar la malla generada de elementos finitos. Opciones para la generación y modificación de la malla de elementos finitos

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3-25

Las opciones están accesibles después de haber hecho clic en el icono Opciones de generación del mallado EF que se encuentra en la barra de herramientas principal. El programa muestra la barra de herramientas presentada en el dibujo de abajo

Los iconos específicos permiten: - generar el modelo de cálculo, es decir crear mallado de elementos finitos - definición de los puntos que constituirán la base del mallado según el método de Coons. - abrir el cuadro de diálogo Opciones para la generación de la malla para el panel seleccionado - inmovilizar la malla para el panel seleccionado – el hecho de seleccionar esta opción significa que durante la generación del modelo de cálculo, la malla en este panel no se modificará - movilizar la malla para el panel seleccionado – el hecho de seleccionar esta opción significa que el panel será tomado en consideración durante la generación del mallado de elementos finitos. - generar la malla local – la malla será generada sólo para los paneles seleccionados (ota: el uso de esta opción hace inmovilizar la malla) - eliminar la malla local para el panel seleccionado - definir emisores del usuario - consolidar la malla – la opción permite la conversión de los elementos triangulares en cuadriláteros para los elementos finitos seleccionados. - afinar la malla – esta opción permite efectuar la conversión de elementos triangulares en triangulares o cuadrangulares para los elementos finitos seleccionados. - calidad del mallado – esta opción permite efectuar una estimación de la calidad del mallado de elementos finitos para los paneles seleccionados.

OTA:

Los ejemplos de la generación del mallado de elementos finitos para la estructura de tipo placa/lámina están presentados en el anexo de este manual.

3.4.2. Emisores, refinamiento, consolidación y calidad del mallado para los elementos finitos Los emisores son unos nudos definidos por el usuario, alrededor de los cuales la malla de elementos finitos será refinada. Es una opción muy importante durante los cálculos de placas/láminas o durante el cálculo de estructuras volumétricas, cuando el usuario desea recibir los resultados de cálculos más precisos en los puntos característicos de la estructura (apoyos, puntos de la aplicación de las fuerzas etc.). La opción es accesible: • seleccionado del menú el comando Análisis/Modelo de cálculo/Emisoras

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3-26

• en la barra de herramientas, presionando el icono . Hay dos métodos de definir un emisor. Estos métodos dependen del modo de incrementar la densidad del mallado de los elementos finitos: • incremento de densidad - constante - este método se aplica a las estructuras de placas o láminas • incremento de densidad - variable - este método se aplica a las estructuras volumétricas.

Después de seleccionar esta opción en la pantalla aparece el cuadro de diálogo presentado a continuación (el dibujo muestra el caso Incremento de densidad – constante). En este cuadro de diálogo se puede seleccionar una de tres opciones accesibles: • insertar un nudo con emisor – es posible definir el nudo en el que estará localizado el emisor en unas determinadas coordenadas • agregar un emisor al nudo/nudos – la definición del número de nudo/s en los que se encontrará el emisor. • eliminación del emisor – la definición del número del nudo/s de los que se eliminará el emisor.

Los parámetros de las opciones presentadas son los siguientes: • inserción del nudo junto con emisor: H0 – longitud de la onda inicial (los otros parámetros de la generación de la malla alrededor del emisor pueden ser definidos en el cuadro de diálogo Opciones de generación del mallado EF) coordenadas - coordenadas de la posición del nudo emisor con parámetro H0 definido •

•

agregación de un emisor al nudo o nudos existentes: H0 – longitud de la onda inicial del mallado (los otros parámetros de la generación del mallado alrededor de la emisora pueden ser definidos en el cuadro de diálogo Opciones de generación del mallado EF) lista de nudos - lista de los números de nudos en los que se encuentra el emisor con los parámetros definidos H0 eliminación de la emisora: lista de nudos - lista de números de nudos de los que será eliminado el emisor.

Después de seleccionar la opción Incremento de densidad – variable son accesibles todas las opciones que se refieren al mallado de incremento de densidad. Además, los siguientes campos de edición son disponibles:

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• • •

3-27

r1 - radio de la esfera, en la que la malla se caracterizará por la longitud inicial de la onda H0 r2 - radio de la esfera, en la que la densidad del mallado será reducida (eso significa que la reducción de la densidad del mallado se efectuará en la zona entre los radios r1 y r2) úmero estimatorio de los elementos de la esfera r1 – este campo es inaccesible; el programa define el número de elementos después de indicar las coordenadas del emisor y de los valores H0, r1 y r2.

Durante la creación de la malla de elementos finitos 2D también pueden ser aprovechadas las siguientes opciones: Consolidación y Refinamiento de la malla. La opción CONSOLIDACIÓN efectúa la conversión de los elementos triangulares seleccionados en elementos cuadrangulares (se reduce el número de elementos). Se aconseja el uso de la opción CONSOLIDACIÓN después de la generación de la malla de elementos finitos siguiendo el método de triangulación de Delaunay. Como resultado los elementos triangulares son convertidos en cuadrangulares para los cuales normalmente se suele obtener unos resultados de cálculo más exactos. Antes de efectuar la opción CONSOLIDACIÓN el usuario debe definir los siguientes datos: • Parámetros (coeficiente de conversión) sus valores se incluyen en el intervalo: [−1, +1] • lista de elementos para los cuales ha sido realizada la consolidación. Si el valor del coeficiente de la conversión es igual a “+1” eso significa que los cuadrángulos serán creados a base de los elementos triangulares en todos los sitios posibles de la zona seleccionada (pero eso puede llevar a una generación de cuadrángulos de formas incorrectas y en consecuencia de un mal acondicionamiento del sistema de ecuaciones). Si el valor “-1” está tomado como el parámetro de ponderación, en el mallado de elementos finitos, la conversión de triángulos en cuadrángulos será efectuada solamente para los triángulos que crearán elementos en forma de un cuadrángulo. La aplicación de la opción REFINAMIENTO provoca el aumento de la densidad del mallado de elementos finitos en la zona seleccionada por el usuario. La malla de elementos cuadrangulares es dividida en unos elementos más pequeños triangulares o cuadrangulares según los parámetros adoptados. Para refinar la malla de elementos finitos hay que: • seleccionar el tipo de consolidación • definir la lista de elementos, para los cuales será realizada la consolidación. En el programa hay tres tipos de consolidación:

Simple – los bordes de los elementos finitos no serán divididos

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Doble – cada borde del elemento finito será dividido en dos partes

Triple - cada borde del elemento finito será dividido en tres partes

En los dos cuadros de diálogo, la opción Inmovilizar la malla EF para los paneles modificados está disponible. Esta opción, si es activada, posibilita la inmovilización de la malla de elementos finitos generada para los paneles seleccionados. Eso significa que durante la preparación de la estructura para los cálculos (generación del modelo de cálculo de la estructura), la malla de elementos finitos no será modificada. Si se activa la opción, durante la preparación de la estructura para los cálculos, la malla de elementos finitos puede ser modificada para el panel seleccionado; y entonces se aplicarán los parámetros de generación de la malla de elementos finitos definidos en el cuadro de diálogo Opciones para la generación de la malla EF. Un clic en el icono Calidad del mallado en la barra de herramientas abierta con el icono Opción de generación de malla de elementos finitos, permite evaluar la calidad de la malla de elementos finitos para los paneles seleccionados. Cada elemento posee un coeficiente de proporción que define la calidad de su mallado, eso quiere decir que indica si el elemento está bien o mal parametrizado. El coeficiente está incluido en el intervalo (0,1), en el que 1 describe el elemento de tipo cuadrado o triangular equilateral. Los valores más pequeños son tomados por los elementos parametrizados de una manera peor, es decir, estos cuya geometría difiere de un cuadrado o un triángulo equilateral. Para los paneles seleccionados, dos coeficientes son verificados de una manera global: • •

Q1 – coeficiente ponderado que toma en consideración la importancia del elemento relacionado con su área de superficie (cuando más grande es el área de superficie del elemento, más grande es el peso de su calidad en el coeficiente global) Q2 – toma en consideración el número de triángulos “buenos” y “malos” sin acordar la importancia de su peso.

Los valores de dos elementos son incluidos en el intervalo (0,1). Si el coeficiente es próximo al valor 1, esto significa que la calidad del mallado es buena y cuando el coeficiente es próximo a 0, el mallado no es satisfactorio. El coeficiente Q1 bajo significa que el mallado contiene unos elementos superficiales grandes y mal parametrizados. En cambio, un valor bajo del coeficiente Q2 indica que los elementos mal parametrizados son numerosos en relación con el número total de elementos. Al mismo tiempo, se pueden encontrar los elementos en los que el coeficiente de proporción es más bajo que una cierto valor (el campo Precisión en el cuadro de diálogo Calidad del mallado). Web:www.robot97.com




NOTA:

3-29

Los ejemplos de la generación de la malla de elementos finitos para la estructura de tipo placa o lámina, tomando en cuenta la consolidación y el refinamiento del mallado son presentes en el anexo de presente manual.

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3-30

3.5. Espesor del Panel Para asignar un espesor a los paneles definidos, hay que efectuar una de las siguientes operaciones: • tipo de espesor en el cuadro de diálogo Paneles, en el campo Características • en el menú, seleccione el comando Estructura/Características/Espesor • en la barra de herramientas Definición de la Estructura, seleccione el icono • pase al esquema de CARACTERISTICAS - este esquema está sólo disponible para los tipos de la estructura siguientes: placa y lámina. El cuadro de diálogo uevo espesor se compone de dos pestañas: Uniforme y Ortótropo. En la pestaña Uniforme se pueden definir los siguientes parámetros: • espesor: 1. espesor constante con el valor en el campo Esp 2. espesor variable lineal en la dirección de la línea seleccionada (parámetros definidos en el campo de edición relativos a los puntos P1 y P2) 3. espesor variable definido por un punto en la dirección definida por el punto seleccionado (parámetros definidos en el campo de edición relativos a los puntos P1, P2 y P3) • valor del coeficiente KZ – coeficiente de elasticidad del apoyo • material. En la parte inferior del cuadro de diálogo, para ciertas normas de hormigón armado puede estar disponible la opcion Reducir el momento de inercia; si se activa esta opción, esto permite reducir los elementos de matriz de inercia en flexión. NOTA: La reducción no influye en la rigidez de membrana (compresión, tracción) y en las fuerzas transversales. Los elementos de la matriz de flexión para los elementos finitos se multiplican por el valor dado de coeficiente de reducción. La reducción de los momentos de inercia para las secciones de hormigón armado se utiliza en los cálculos estáticos para considerar el impacto de la fisuración de las secciones. Este método se admite, entre otros, en las normas estadounidenes (UBC 1997, punto 1910.11.1 o ACI 318-95 p.10.11.1). A continuación encontrará un ejemplo de valores de reducción según ACI: - muros no fisurados 0,70* Ig - muros fisurados 0,35* Ig - losas planas 0,25* Ig Además, para cada dirección, se puede definir el distanciamiento de la placa/lámina del suelo. La opción es accesible solamente cuando se define el coeficiente de elasticidad del suelo. Hay tres posibilidades: • Ningún – el distanciamiento no tendrá lugar • “+” - el distanciamiento será efectuado en la dirección conforme con el sentido del eje (por ejemplo UX+) • “-“ - el distanciamiento será efectuado en la dirección inversa al sentido del eje (por ejemplo, UZ-).

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3-31

Las opciones que están disponibles en la pestaña Ortótropo sirven para tomar en consideración la ortotropia estructural de las placas y láminas. La ortotropia toma en consideración las diferencias de rigidez en las direcciones perpendiculares, pero en cambio, no tiene en cuenta la heterogeneidad del material. Toda la heterogeneidad geométrica es tenida en cuenta por las matrices de rigidez de los elementos. La placa que posee este espesor hay que tratarla como una estructura con espesor equivalente que posee las rigideces diferentes en las direcciones perpendiculares. OTA: La variación local de la rigidez de los nervios no se tiene en cuenta, la geometría precisa no se presenta en la pantalla y no es tomada en consideración al calcular el armado. En el cuadro de diálogo de definición de tipo de espesor ortótropa se encuentran las siguientes opciones: • el botón Dirección – un clic en este botón abre el cuadro de diálogo Selección de la dirección principal, en el cual se puede definir la dirección principal de la ortotropia • lista desplegable que contiene los tipos de geometría predefinidos de una placa (rigidizadores, piso alveolar, emparillado, ortotropia del material). Se puede también definir las matrices de ortotropia después de la selección de tipo de geometría de la placa. Se abren los respectivos campos de edición y se puede definir las dimensiones de la placa. • La tecla Mostrar o Definir, abre un nuevo cuadro de diálogo Matrices de rigidez • La opción Espesor equivalente – después de su activación son accesibles los campos de edición que permiten la definición de los espesores Esp., Esp 1, Esp 2. El espesor equivalente Esp sirve para calcular el peso propio de la placa. Los espesores Esp, Esp1 y Esp2 sirven para la definición de los espesores equivalentes utilizados al calcular las cargas térmicas. Estos espesores son calculados automáticamente a base de los parámetros geométricos de la placa. OTA:

El cálculo de armadura para este tipo de placas no dará resultados correctos. Por eso habrá que introducir un algoritmo de armadura de placas que toma en consideración la sección en I simétricas o asimétricas. Entonces los cálculos de armadura para este tipo de placas serán efectuados de la misma manera que para la placa uniforme de sección constante

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3-32

Un clic en el botón Elasticidad del suelo abre el cuadro de diálogo Suelos consctructibes – cálculo del coeficiente K, este cuadro de diálogo sirve como una calculadora para el cálculo del valor del coeficiente de elasticidad del suelo K para el suelo estratificado. Del mismo modo que en el cuadro de diálogo de definición de las barras, apoyos etc. el proceso de definición de un espesor se dividirá en dos etapas: • Definición del tipo de espesor del elemento finito 2D (panel) • Aplicación del espesor a los paneles Para eliminar un tipo de espesor aplicado a un panel que forma parte de la estructura, hay que utilizar el espesor cero (icono ELIMINAR), siempre presente la lista activa en el cuadro de diálogo Espesor EF. El espesor cero no puede ser modificado; el proceso de su aplicación es igual al proceso de aplicar los espesores reales. Después de la aplicación de un espesor, su símbolo es mostrado en la pantalla gráfica.

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3-33

3.6. Sólidos (estructuras volumétricas) La opción sirve para crear los elementos volumétricos (sólidos). La opción es accesible: • del menú seleccionando el comando: Estructura/Sólido o •

de la barra de herramientas Definición de la estructura seleccionando el icono

.

Después de seleccionar esta opción, el programa muestra el cuadro de diálogo presentado a continuación. Para definir el sólido hay que entrar: • el número del sólido • bordes (contorno) del sólido. Se puede hacer de dos maneras: ⇒ mostrando los objetos superficiales que definen el contorno del sólido ⇒ entrando la lista de los elementos finitos 3D ⇒ entrando la lista de elementos 2D que definen el contorno del sólido ; si la opción Eliminar elementos superficiales está activada, los elementos superficiales definiendo el contorno del sólido serán eliminados de la estructura volumétrica. • Características del sólido.

OTA:

En la parte inferior del cuadro de diálogo se encuentra el botón (a la derecha del campo Características). Un clic en este botón abre el cuadro de diálogo Definición de las características de los sólidos, en el que se puede definir las características físicas de los sólidos. Los tipos de características de sólidos definidos son agregados a la lista de las características activas.

Los volúmenes de los sólidos son creados a partir de sus caras y bordes (definición de los contornos del volumen). Se puede definir los sólidos de dos maneras: • Entrando una lista de los objetos superficiales que definen la superficie exterior del sólido. • Entrando los números de los elementos finitos 3D generados. La aplicación de esta opción puede ser utilizada después de la creación de la malla de elementos finitos. OTA:

Si se crea los objetos de tipo sólido con ayuda de la opción lista de elementos volumétricos, la malla de elementos finitos no puede contener las inclusiones (esto significa que están prohibidos los huecos en los sólidos. La solución de este problema consiste en crear dos sólidos que no contengan inclusiones. Web:www.robot97.com




3-34

OTA:

Si la estructura contiene una barra definida cuyo nudo se superpone a un nudo del elemento volumétrico, entonces la barra trabaja en la estructura como si en el nudo que une la barra con el elemento volumétrico se encontrara una rótula.

La opción Características sólidos sirve para definir las propiedades de los elementos volumétricos y aplicar las características a los elementos volumétricos de la estructura (sólidos). La opción está accesible: • en el menú seleccionando el comando: Estructura/Características/Características de los sólidos o • •

en la barra de herramientas Definición de la estructura seleccionando el icono después de seleccionar el cuadro de diálogo CARACTERISTICAS – es accesible para el tipo de estructura sólido.

Después de seleccionar esta opción en la pantalla aparece el cuadro de diálogo presentado a continuación.

Después de presionar el icono uevo aparece el cuadro de diálogo presentado en el dibujo

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3-35

Para definir un nuevo tipo de características de sólido hay que: • entrar el nombre del tipo de características para definir • seleccionar el color para el tipo de características definidas • entrar el modelo de material (en la versión actual es accesible el material elástico) • definir los parámetros que caracterizan el modelo de material. Un clic en el botón Importar a partir del catálogo abre el cuadro de diálogo, en el que se puede seleccionar materiales disponibles en la base de datos. Después de seleccionar el material los parámetros son entrados en los correspondientes campos en el cuadro de diálogo Definición de las características de los sólidos. Después de la definición de los parámetros y de hacer un clic en la tecla Agregar, el tipo de características definidas será añadido a la lista de los elementos tipos de características activas.

3.6.1.

Descripción de los elementos finitos 3D

Para efectuar la modelación de las estructuras volumétricas, Robot utiliza los elementos finitos 3D isoparamétricos con una aproximación del campo de desplazamientos por las funciones de forma de primer orden. Los tipos de elementos disponibles son: paralelopípedo B8, prisma W6 y tetraedro T4. Las funciones de la forma con la numeración de los nudos definidos en los modelos de elementos 3D, son presentadas en la tabla:

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3-36

Tipo de elemento

Funciones de la forma i = i (ξ ,η , ζ ) para elementos 3D i = 1, en en = 8 1 i = (1 + ξi ξ)(1 + ηι η)(1 + ζ i ζ ) 8

en = 6 1 i = (1 + ζ ι ζ ) ⋅ kT(6i ) (ξ ,η ) 2 donde k (i ) = ((i − 1)(mod 3)) + 1

1T 6 = 1 − ξ − η 2T 6 = ξ 3T 6 = η

en = 4 1 = 1 − ξ − η − ζ 2 = ξ 3 = η 4 = ζ

La descripción de la geometría del elemento, la definición de las deformaciones, tensiones, matrices de rigidez y masas como los vectores de fuerzas en los elementos para todos los tipos de elementos se realizan de la siguiente manera: •

Geometría del elemento La geometría del elemento está definida por la proyección del elemento modelo sobre cualquier elemento.

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3-37

x(ξ ) =

∑x

a =1, en

•

a

a (ξ )

Campo de desplazamiento al interior del elemento u = [u, v, w]T u(ξ ) =

∑u

a =1, en

•

a

a (ξ )

Definición de las deformaciones

ε = [ε xx , ε yy , ε zz , γ xy , γ xz , γ yz ]T ε ( ξ ) = B( ξ ) u =

∑B

a =1, en

a

(ξ )u a ,

donde las matrices B son calculadas como:  ∂ a  0 0   ∂x   ∂ a 0   0 ∂y   ∂ a   0  0 ∂z  , a = 1, en B = [B a ], B a =   ∂ ∂ a 0   a ∂x  ∂y  ∂ ∂ a   a 0  ∂z ∂x   ∂ a ∂ a   0  ∂z ∂x   Las funciones de forma derivadas en los elementos de la matriz B son calculadas como:

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 ∂x  ∂ξ  ∂y J=  ∂ξ  ∂z   ∂ξ

∂ a ∂ a = ( J −1 )T , ∂x ∂ξ

•

∂x ∂η ∂y ∂η ∂z ∂η

∂x  ∂ζ   ∂y  ∂ζ  ∂z   ∂ζ 

Tensiones (elasticidad lineal)

σ = [σ xx , σ yy , σ zz , σ xy , σ xz , σ yz ]T , σ = D( Bu − ε o ) , donde

eo representa las deformaciones impuestas (influencias térmicas, de contracción), D es una matriz constitutiva; la matriz constitutiva D (material linealmente elástico, isotropo) presentado a continuación:

v v  1  1− v 1− v  v 1  1− v  1  E (1 − ν)  D= (1 + ν)(1 − 2 ν)    sym.    

0

0

0

0

0 1 − 2ν 2(1 − ν)

0

   0   0   0   0   1 − 2ν   2(1 − ν)  0

0 1 − 2ν 2(1 − ν)

Signos convencionales Las estructuras volumétricas en el programa Robot son modeladas con ayuda de los elementos finitos 3D isoparamétricos con una aproximación del campo de los desplazamientos por las funciones de forma de la primer orden. Los signos convencionales son presentados de manera esquemática en el dibujo de abajo. El criterio de signos es presentada para las tensiones; las tensiones presentadas en el dibujo tienen el signo positivo.

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3.7. Operaciones sobre objetos 2D (extrusión, revolución) y sobre los objetos 3D (redondeo, chaflán) El sistema Robot Millenium está provisto con opciones que permiten crear elementos 3D simples por medio de extrusión o revolución de objetos bidimensionales creados antes. La opción Extrusión es accesible: • Por el menú, comando Estructura/Objetos/Extrusión o

• En la barra de herramientas, pulsando el icono Extrusión • Después de un clic en el botón Extrusión disponible en el cuadro de diálogo Objetos – operaciones y modificaciones (primero, un objeto existente debe seleccionarse). ota:

La opción sólo es accesible para los siguientes tipos de estructura : placa, lámina y estructura volumétrica.

Hay dos maneras de definir la extrusión de un objeto bidimensional o tridimensional (sólido) : • El primer método consiste en definir las tres coordenadas del vector que determina la dirección y longitud de la extrusión. • El segundo método de definir la operación de extrusión consiste en determinar el eje del sistema de coordenadas globales a lo largo del que será efectuada la extrusión y la longitud del vector de la extrusión. Para efectuar la operación de extrusión del objeto a través de la definición del vector, hay que: 1. Definir un objeto bidimensional, ej. un rectángulo (vea la figura debajo)

2. Seleccionar el objeto 3. Abrir la ventana del diálogo Extrusión 4. Definir los parámetros de la extrusión del objeto; para el rectángulo definido, tomar los parámetros siguientes: el vector de extrusión - (0,10,0), número de divisiones - 10, base inferior y superior - inactivas, escala - 0.5, opción Objeto nuevo - inactiva. 5. Presionar el botón Aplicar para efectuar la extrusión del rectángulo definido. La operación produce el objeto presentado en la figura debajo:

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De manera similar, la opción Revolución se usa para crear objetos volumétricos simples mediante la revolución de objetos 2D o 3D alrededor del eje seleccionado. La opción es accesible: • En el menú: Estructura/Objetos/Revolución • En la ventana de diálogo Objetos – operaciones y modificaciones, pulsando el botón Revolución (primero, un objeto debe seleccionarse). ota:

La opción sólo es accesible para dos tipos de estructura: placa y lámina.

Para efectuar la revolución de un objeto bidimensional dado, el usuario debe definir varios parámetros: los parámetros del eje de la rotación (inicio y extremo del eje), el valor del ángulo de la rotación, número de divisiones, presencia de basa inferior y superior, escala y el nuevo objeto. Un ejemplo de la operación de revolución de un cuadrado cuyo lado es igual a 6 se presenta debajo. Para efectuar la revolución del cuadrado, hay que : 1. Definir un objeto bidimensional, ej. un cuadrado (vea la figura debajo); las coordenadas de sus vértices son: (0,0,-6), (0,0,0), (6,0,0), (6,0,-6)

2. seleccionar el objeto 3. abrir la ventana de diálogo Revolución 4. definir los parámetros de la rotación para el cuadrado dado: inicio del eje: (12,0,0), extremo del eje: (12,0,-6), ángulo de la rotación: -90, número de divisiones,: 10, opciones base superior y inferior - inactivas, escala : 1.0, opción objeto nuevo - inactiva 5. presione el botón Aplicar para llevar a cabo la operación de revolución del cuadrado predefinido.

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La operación produce el objeto presentado en la figura debajo:

Cuando se generan objetos por medio de las opciones sobre-descritas, el programa también crea sus componentes (lados, bases, bordes). Ellos son apropiadamente marcados. La sintaxis de listas para los componentes de objetos creados de esta manera se presenta en el capítulo 2.2.6. Para editar y modificar objetos por medio de las opciones Extrusión y Revolución, se puede utilizar la opción Objetos – operaciones y modificaciones. La opción está accesible en el menú Edición/ Modificar Estructura/Modificar objetos. La ventana del diálogo está dividida en cuatro partes. • el campo de edición Objeto donde el usuario determina el número o identifica el objeto creado o seleccionado • zona Geometría y sub-objetos • zona Lista de modificaciones del objeto • zona Lista de las operaciones sobre las modificaciones. Al pulsar el botón Lista de modificaciones del objeto, el cuadro de diálogo de Polilíneacontorno se abre. En este cuadro de diálogo, uno puede definir un objeto que sufrirá modificaciones y/o operaciones sobre las modificaciones definidas.

La parte del cuadro de diálogo llamado Lista de modificaciones del objeto contiene opciones que permiten seleccionar modificaciones que serán aplicadas al objeto y definir sus parámetros. En el programa, hay tres tipos de modificaciones: Extrusión, Revolución y Extrusión a lo largo de la Polilínea. Después de un clic en uno de los botones de la zona Agregar modificación del objeto, la modificación seleccionada se agrega a la lista que especifica las fases sucesivas de la modificación aplicada al objeto bidimensional dado.

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Las modificiones del objeto efectuadas pueden ser canceladas. • Una vez que una modificación del objeto se selecciona de la lista, un clic en el botón Cancelar (al lado de la lista de modificación del objeto) elimina la modificación seleccionada de la lista. • Una vez que una modificación del objeto se selecciona, al pulsar el botón Parámetros de la modificación del objeto, la ventana Objetos – operaciones y modificaciones muestra la parte donde se pueden modificar los parámetros de la modificación del objeto seleccionada (Extrusión, Revolución o Polilínea). Los parámetros de estas modificaciones del objeto se discuten en las descripciones de las opciones Extrusión y Revolución. Después de la definición de la modificación del objeto, un clic en el botón Aplicar efectúa la modificación del objeto de acuerdo con los parámetros adoptados para la modificación definida. En la ventana de diálogo, la zona Lista de las operaciones sobre las modificaciones contiene opciones que le permiten al usuario seleccionar las operaciones que serán aplicadas a las modificaciones del objeto definidas en la parte superior de la ventana del diálogo. Además, las opciones le permiten al usuario determinar los parámetros de las operaciones sobre modificaciones. Hay cuatro tipos de modificaciones del objeto disponibles en el programa: Translación, Rotación, Homotecía y Deformación. Si uno de botones respectivos (en el grupo Agregar operación) se aprieta, la operación seleccionada se agrega a la lista de las operaciones sucesivas sobre las modificaciones del objeto bidimensional dado. Las operaciones de modificación del objeto pueden ser canceladas. Después de la selección de la operación, un clic en el botón Eliminar (al lado de la Lista de funcionamientos en modificación del objeto) suprime la modificación seleccionada de la lista. Después de la selección de la operación, un clic en el botón Parámetros de la operación, la ventana de diálogo muestra los parámetros de la operación seleccionada (Translación, Rotación, Homotecía y Deformación). Los parámetros de la translación y los de rotación son iguales que aquellos de la extrusión y los de la revolución. La operación de homotecia permite determinar el coeficiente de escala para los ejes específicos del sistema de coordenadas. Si el valor de escala es más grande que 1.0, el objeto se agrandará en la dirección seleccionada. Si el valor de escala es más pequeño que 1.0, el objeto se reducirá en la dirección seleccionada. La deformación permite desplazar puntos característicos del objeto en el curso de modificación (ej. en el caso de un objeto rectangular, sus vértices serán trasladados). En otras palabras, si el objeto sometido a la extrusión es un cuadrado, la operación de extrusión permite obtener, por ejemplo, un trapezoide si los parámetros son seleccionados de manera apropiada. Si las modificaciones del objeto y las operaciones de modificación de estas operaciones han sido definidas, un clic en el botón Aplicar actualiza el objeto seleccionado según los parámetros adoptados. La opción Unión de los objetos sirve para crear los objetos compuestos a base de los objetos 2D. La opción es accesible desde el menú seleccionando el comando: Estructura/Objetos/Unión de los objetos o presionando el icono

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.



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La opción es accesible sólo para las estructuras de tipo placa y lámina y para las estructuras volumétricas. Después de seleccionar esta opción en la pantalla aparece el cuadro de diálogo presentado a continuación. Las opciones disponibles en este cuadro de diálogo permiten efectuar la unión de los objetos 2D y 3D definidos (superficies de los tubos, paralelepípedos, arcos etc.) en objetos compuestos. Para los objetos 2D, las operaciones serán efectuadas para las superficies y no para los objetos volumétricos (3D). NOTA:

El aspecto de este cuadro de diálogo y las operaciones booleanas disponibles dependen del hecho si para crear objetos booleanos se utiliza la tecnología ACIS Kernel (vea el cuado de diálogo Preferencias / Avanzado) o los mecanismos internos del programa Robot.

OTA :

o se aconseja utilizar la tecnología ACIS para los siguientes tipos de estructur: placa, tensión plana, deformación plana y estructuras ejesimétricas.

En el programa, son accesibles las siguientes operaciones en los objetos: • Operaciones booleanas diádicas - unión, sustracción (separadamente para las estructuras superficiales y volumétricas), intersección, disyunción • Operaciones booleanas monádicas - unión, intersección, disyunción • Corte.

Las operaciones booleanas susmencionadas son disponibles al seleccionar los mecanismos internos del programa Robot). Las operaciones booleanas usando el núcleo ACIS son las siguientes : intersección, reunión, división, disyunción, sustracción y división en componentes (Los tres últimos tipos son disponibles sólo para las informaciones diádicas). Para que las operaciones booleanas sean efectuadas por los módulos ACIS Kernel, hay que activar la opción úcleo geométrico ACIS en el cuadro de diálogo Preferencias (NOTA : la opción úcleo geométrico ACIS es disponible en el cuadro de diálogo si la opción ACIS Kernel es proporcionada por la protección del programa Robot). Al utilizar la tecnología ACIS, hay que ser consciente de las siguientes limitaciones: •

es imposible modificar la operación booleana efectuada es decir que, después de haber efectuado una operación cualquiera (por ejemplo, un hueco en un sólido), no será posible modificar/corregir ls parámetros de la operación; para solucionarlo hay que cancelar la operación usando la opción UNDO o efectuar operaciones booleanas adicionales para restituir el estado inicial de la estructura.

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•

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no es posible usar elementos de tipo sólido con elementos de tipo placa o lámina, es a decir que es imposible efectuar la unión de estos objetos (la lámina no puede formar intersección con el sólido y tampoco ser tangete al sólido.

La activación de la opción úcleo geométrico ACIS influye en el funcionamiento de las siguientes opciones disponibles en el programa Robot: Redondeo 3D y Chaflán. Las opciones son disponibles en el menú Estructura/Objetos o, respectivamente, después de haber hecho un clic sobre los iconos: y . Las opciones sirven para crear arcos (redondeos) entre los bordes de paredes que forman un objeto tridimensional o para crear chaflanes entre dos bordes las paredes que forman un objeto tridimensional. La presente versión del programa Robot proporciona las siguientes operaciones de edición para los objetos utilizando la tecnología ACIS: •

Redondeo 3D

•

Chaflán

•

Unión de objetos

•

Unión de facetas

•

Decalaje de facetas

•

Doblaje de objetos

•

Estiramiento de objetos

•

Torsión de objetos

•

Deformación de objetos

.

De más, las siguientes opciones están completadas por las operaciones sobre las facetas de los objetos utilizando la tecnología ACIS (su funcionamiento puede iniciarse si sólo facetas de objetos están seleccionadas): • extrusión • extrusión según polilínea • revolución • eliminación • operaciones de edición disponibles (incluso la transformación múltiple). NOTA:

En el caso de unir los objetos con elementos finitos 2D (tipo placa o lámina) no se debe utilizar el mallado según el método de Coons; para este tipo de objetos hay que servirse del método de Delaunay.

Para efectuar las operaciones booleanas (monádicas o diádicas), hay que: • definir el número de los objetos compuestos que será creado de la base de los objetos seleccionados • seleccionar la operación monádica o diádica • seleccionar el tipo de la operación booleana (unión, sustracción, intersección, disyunción) - véase el dibujo de abajo • definir la lista de objetos que serán tomados en cuenta durante la creación de los objetos compuestos

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•

hacer clic en el botón Aplicar.

La operación de corte permite definir las partes de las superficies de los objetos seleccionados que se encuentran de uno de los lados del plano definido. El resultado de esta operación es un objeto “cortado” de los objetos seleccionados por el plano definido; la definición de la dirección permite qué parte del objeto será “cortada”. El ejemplo de esta operación está presentado en el dibujo de abajo. Dos objetos A y B serán sometidos a la operación de corte. La línea (plano) de corte y la dirección (un punto cualquiera en un de los lados) han sido definidas. El resultado de esta operación es el objeto marcado con el color gris.

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3.8. Apoyos Para aplicar apoyos a los nudos de la estructura, puede efectuar una de las acciones siguientes: • En el menú, seleccionar el comando: Estructura/Apoyos • En la barra de herramientas Definición de la Estructura, seleccionar el icono • Seleccionar el esquema APOYOS. Una vez que la opción se selecciona, una ventana del diálogo mostrada debajo se desplegará en la pantalla.

El cuadro de diálogo Apoyos contiene tres fichas permitiendo asignar el tipo de apoyo seleccionado a los siguientes tipos de objetos: • ficha Nodal - apoyo en el nudo de la estructura (punto) • ficha Líneal - apoyo definido en la línea (segmento) pe. en el borde de la placa o en el borde de la estructura volumétrica (accesibles para la estructura: placa, lámina, estructura volumétrica) NOTA: usando esta opción no se puede asignar apoyos a elementos de tipo barra • ficha Superficial - apoyo definido en la superficie (accesible para las estructuras de tipo placa, lámina y para las estructuras volumétricas). Como en el cuadro del diálogo para la definición de otros atributos de la estructura, la definición de apoyos en la estructura está dividida en dos pasos:

El apoyo superficial puede ser definido en el sistema de coordenadas global o local (según el sistema local del panel); en el sistema local de coordenadas la definición será considerada sólo para superficies (por ejemplo, para las facetas de las estructuras de tipo sólido). La definición de apoyos en el sistema local no se aplica para los apoyos asignados para nudos o para aristas.

OTA:

Si en el nudo de la estructura se define simultáneamente un apoyo lineal y un apoyo superficial, para un tal nudo incluido a varios bordes o superficies apoyadas, se crean nuevos aopyos con características compuestos resultando de la suma de grados de liberta apoyados (incluso la adición de los valores de coeficientes de elesticidad de los apoyos). La misma situación se produce si también si dos apoyos definidos de manera idéntica (basados con el mismo Web:www.robot97.com




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modelo) están definidos en los sistemas de coordenandas locales de líneas o de superficies. Si en el nudo está definido un apoyo lineal y superficial, los parámetros del apoyo lineal reemplazan los parámetros del apoyo superficial; si en el nudo están definidos un apoyo nodal y linea, los parámetros del apoyo nodal reemplazan los parámetros del apoyo lineal. El algoritmo de adicionar los parámetros de los apoyos está descrito en la ayuda del programa Robot. Igualmente que en el cuadro de diálogo sirviendo para definir otros atributos de la estrctura, el proceso de definir el apoyo en la estructura está dividido en dos etapas: ♦ definición del tipo de apoyo Si la lista activa de los apoyos no contiene ningún apoyo definido o cuando desea agregar un nuevo tipo de apoyo a la lista actual de los apoyos, hay que hacer clic en el icono Definir un apoyo nuevo. Hay dos posibilidades: • si ningún tipo de apoyo queda resaltado, entonces se puede definir un nuevo apoyo haciendo un clic en el icono; se abre el cuadro de diálogo que sirve para la definición de un nuevo tipo de apoyo. Los campos serán rellenados como durante la última definición de apoyo (salvo el campo NOMBRE) o se aplicarán los parámetros predefinidos accesibles para los siguientes tipos de apoyos: - apoyo rígido (con posibilidad de modelación del levantamiento del apoyo) - apoyo elástico - apoyo con amortiguamiento. - apoyo no lineal. La definición de un nuevo tipo de apoyo consiste en la selección de los grados de libertad bloqueada en el nudo (UX, UY, UZ, RX, RY, RZ) y eventualmente en la posibilidad de la selección de la dirección del levantamiento de los apoyos, entrando los valores de los coeficientes de elasticidad del suelo en la dirección apropiada (en el caso del apoyo elástico) y entrando los valores de los coeficientes de amortiguamiento (en el caso del apoyo con amortiguamiento) o apoyos con modelo de no linealidad definido. Los apoyos pueden ser definidos en el sistema de coordenadas global y local. Debajo del dibujo esquemático del apoyo en el cuadro de diálogo uevo apoyo se ubica el botón Dirección; un clic en este botón abre el cuadro de diálogo Dirección del apoyo en el que puede definirse la dirección del eje local x del apoyo (orientándolo hacía un punto, un nudo o efectuando la rotación del apoyo respecto un eje cualquiera del sistema de coordenadas globales). NOTA: El apoyo con amortiguamiento puede ser utilizado en el programa Robot sólo para el análisis modal de la estructura si está activada la opción Considerar amortiguamiento (según PS92) en el cuadro de diálogo Parámetros del análisis modal. Se considera la interacción de la estructura con el suelo y, por consecuencia, su impacto en el valor del amortiguamiento estructural de la estructura. El programa le proporciona una opción que permite definir el comportamiento no lineal de los apoyos, relajamientos y nudos compatibles. Esta opción puede ser utilizada en todos los tipos de estructura. La opción puede ser activada en las pestañas o lineal en los cuadros de diálogo de definición de apoyos, relajamientos y nudos compatibles. Se puede definir la relación no lineal entre la fuerza (momento) y el desplazamiento (rotación) para las direcciones o grados de libertad seleccionados. Estas relaciones pueden ser definidas de manera independiente para cada dirección específica (sin

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interacción). En la versión actual del programa los siguientes tipos de no linealidad: lineal, bilineal, parabólico, parabólico según EC2, plasticidad ideal, plasticidad con refuerzo, resorte/gancho y el modelo definido por el usuario (definición de la función). Además, para cada dirección se puede definir el levantamiento del apoyo. Hay tres posibilidades disponibles: Ninguno (el levantamiento no tendrá lugar), “+” – el levantamiento se producirá en la dirección conforme con la orientación del eje (por ejemplo UX+), “-“ – el levantamiento se producirá en la dirección contraria a la orientación del eje (por ejemplo UZ-). Si el levantamiento ha sido definido para el apoyo (por ejemplo el levantamiento en el sentido del eje Z es decir UZ+), es también posible definir, por ejemplo, el coeficiente del suelo elástico KZ para este apoyo. Pero no se puede olvidar que el coeficiente de elasticidad del suelo será entonces definido solamente para la orientación opuesta a la definida para el levantamiento (es decir para UZ-) – véase el dibujo presentado abajo.

En el cuadro de diálogo uevo apoyo se encuentra el botón Avanzados que abre el cuadro de diálogo en el que se encuentran las opciones que sirven para la definición de los parámetros específicos utilizados durante la definición y el análisis de las estructuras de hormigón. Estas opciones son utilizadas en el modelo que sirve para el cálculo del armado de las losas de hormigón armado. En función del tipo de apoyo, el apoyo puede definirse como: - apoyo definido en un nudo (tipo de apoyo por defecto) - apoyo definido por la definición de dimensiones del pilar; hay dos posibilidades: pilar rectangular – es necesario definir la anchura y la altura de la sección transversal del pilar (dimensiones b y h) - para apoyos nodales pilar redondo – es necesario definir el diámetro de la sección transversal del pilar d - para apoyos nodales - apoyo definido por la definición de las dimensiones de la pared; es necesario definir la anchura de la pared b. De más, para la opción Pared, está disponible la lista desplegable conteniendo los tipos de paredes disponibles (mampostería, hormigón). La lista está disponible al seleccionar la opción Pared. El tipo de pared definido se considera sólo al dimensionar la armadura de placas y láminas con barras o redes electrosoldadas; el parámetro no influye en los parámetros de cálculo del modelo – para apoyos lineales. Para los apoyos superficiales el botón Avanzado no está activo. En la etiqueta Elásticos está disponible el botón Coeficientes de elasticidad ; al pulsar este botón se abre el cuadro de diálogo Suelos constructibles – cálculo del coeficiente K, este cuadro de diálogo sirve como una calculadora para determinar el valor del coeficiente de elasticidad del suelo K para el suelo estratificado. • Si un tipo de apoyo es resaltado, hacer clic en el icono “Nuevo tipo de apoyo” abre el cuadro de diálogo que sirve para la definición de los nuevos tipos de apoyos; todos los

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campos de edición, salvo el campo NOMBRE, serán rellenados conforme con el tipo resaltado. En el cuadro de diálogo Definición del apoyo sólo están activas las opciones disponibles para el tipo de apoyo (en función de la selección de la ficha odal, Lineal o Superficial) t para el tipo de estructura seleccionado. Se puede abrir la definición de un nuevo apoyo haciendo un doble clic en el elemento que se encuentra en la lista de los apoyos activos. Como resultado se abre el cuadro de diálogo Definición del apoyo con todos los campos de edición rellenados conforme con el tipo de apoyo seleccionado por el usuario. Después de efectuar las correspondientes modificaciones de los parámetros de apoyo, éstas se añaden a la lista activa haciendo un clic en el botón AGREGAR o en el botón . Si no cambia el nombre, igual que en el caso de la creación de un nuevo apoyo, aparecerá una advertencia. Esta opción del cuadro de diálogo permite una modificación fácil de los apoyos. ♦ La aplicación del apoyo a los nudos de la estructura – operación similar a la de aplicar las secciones a las barras Para eliminar un nuevo apoyo aplicado a un nudo de la estructura, se debe utilizar el apoyo cero (icono ELIMINAR), que se encuentra siempre en la lista activa. El apoyo cero no puede ser modificado: se puede aplicar de una manera similar a la de la aplicación de los otros atributos de la estructura. Después de la aplicación del apoyo, sus símbolos son dibujados en la pantalla gráfica.

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3.8.1.

3-51

Definición del apoyo con rotación

En el programa es posible definir varios tipos de apoyos. A continuación se muestra un ejemplo de definición de apoyo empotrado con rotación de un ángulo dado. Para empezar la definición del tipo de apoyo, hay que: - abrir el cuadro de diálogo Apoyo (en el menú, comando Geometría / Apoyos o pulsar el icono ) - en el cuadro de diálogo Apoyo pulsar el icono uevo - en el cuadro de diálogo Definición del apoyo, en la ficha Rígido entrar los parámetros del tipo de apoyo: ombre: por ejemplo. Empotrado_rotación_ángulo_45 Sistema de coordenadas: global Bloquear todas las direcciones (UX, UY, UZ, RX, RY, RZ) Pulsar el botón Dirección En el cuadro de diálogo Dirección del apoyo definir el Ángulo beta (rotación alrededor del eje Y) = 45 Pulsar el botón OK en el cuadro de diálogo Dirección del apoyo - pulsar los botones Añadir y Cerrar en el cuadro de diálogo Definición del apoyo. El tipo de estructura definido puede será asignado a un nudo cualquiera de la estructura (por ejemplo, el apoyo izquierdo de la estructura representada a continuación).

3.8.2.

Definición de apoyos elásticos (suelos estratificados)

El programa Robot le proporciona la posibilidad de calcular el valor del coeficiente equivalente de elasticidad del suelo estratificado. Al instalar el programa Robot, en el disco duro se instala también la calculadora de suelos permitiendo calcular el coeficiente equivalente para los suelos estratificados. El coeficiente de elasticidad puede utilizarse en la definición de: • Apoyos elásticos • Suelo elástico para barras

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•

Suelo elástico para paneles.

La calculadora permite calcular el coeficiente de elasticidad basándose directamente en el perfil geotécnico del suelo estratificado. La calculadora permite: • Definir el perfil del suelo usando la base de datos disponible de características de suelos • Guardar y leer el perfil geotécnico completo definido por el usuario • Calcular el coeficiente de elasticidad para le perfil definido • Transferir el valor calculado en los cuadros de diálogo de definición de apoyos o de suelos. La opción funciona como un dispositivo distinto en el que se puede calcular el coeficiente de la presión del suelo para la cimentación y el perfil del suelo definidos. El perfil del suelo guardado puede utilizarse en las calculadoras de hormigón armado y en el calculador de cimentaciones corridas. Durante la concepción del calculador se adoptaron las siguientes hipótesis: • En el intervalo las fuerzas dadas, el suelo trabaja en el estado elástico, lo que corresponde al estado límite último en las normas disponibles; esta hipótesis permite tomar los principios de la teoría de elasticidad lineal. • El ambiente del suelo es un espacio elástico semiinfinito en el que los cambios de los parámetros de los materiales se producen sólo en los planos paralelos a la superficie • Los cálculos se efectúan para una cimentación rectangular de rigidez infinita • El modelo del suelo es un modelo discreto estratificado con el espesor constante del estrato. Para abrir la calculadora puede efectuar las siguientes operaciones: • Seleccionar en el menú el comando Herramientas / Suelos constructibles • • • •

Hacer clic en el icono Suelos constructibles ubicado en la barra de herramientas Herramientas Hacer clic en el icono ubicado en el escritorio de la computadora Seleccionar la opción Suelos constructibles –cálculo del coeficiente K ubicado en el grupo creado al instalar el programa Robot Hacer clic en el botón Coeficiente de elasticidad ubicado en varios cuadros de diálogo del programa Robot (cuadros de diálogo uevo apoyo, uevo tipo de suelo, ueva espesor).

Al abrir la calculadora el programa muestra el cuadro de diálogo (modulo) representado en el dibujo a continuación, el cuadro de diálogo sirve para calcular el coeficiente equivalente.

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En la calculadora, el coeficiente K se calcula basándose en los valores medios de las tensiones bajo la cimentación para la superficie unitaria. Se calcula también el coeficiente equivalente KZ para la cimentación con dimensiones dadas. Para calcular el coeficiente equivalente K para el suelo estratificado, hay que efectuar las siguientes operaciones: • En la tabla ubicada en la parte superior del cuadro de diálogo, definir los parámetros de los estratos sucesivos del suelo (están disponibles los suelos de la base de datos de suelos seleccionada en el cuadro de diálogo Preferencias para el proyecto del programa Robot) – los estratos sucesivos del suelos serán representados de manera esquemática en la parte inferior izquierda del cuadro de diálogo. Después de haber seleccionado el tipo de suelo en la lista desplegable disponible en la columna ombre, hay que definir el nivel del estrado del suelo, por eso se usan dos valores: ivel y espesor; los demás parámetros se toman desde el catálogo de suelos • Seleccionar el tipo de cimentación: cimentación aislada con dimensiones A x B; la unidad para el coeficiente KZ es (fuerza /longitud); el valor calculado KZ = K * A * B puede utilizarse al definir el coeficiente de elasticidad en el cuadro de diálogo de definición de apoyos

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cimentación corrida con dimensiones: A (longitud de la cimentación) y B (anchura de la cimentación); la unidad para el coeficiente KZ es (fuerza/longitud^2); e valor calculado KZ = K * B puede utilizarse al definir el coeficiente de elasticidad en el cuadro de diálogo de definición de suelos elásticos

•

• • •

losa de cimentación con dimensiones A x B, la unidad para el coeficiente KZ es (fuerza/longitud^3); el valor calculado KZ = K puede utilizarse al definir el coeficiente de elasticidad en el cuadro de diálogo de definición de espesores de paneles. seleccionar el tipo de cimentación: cimentación rígida o elástica esto permite tomar tensión media debajo de la cimentación según la solución del problema de ‘estampilla’ (cimentación rígida) de un semi espacio elástico cargado uniformemente en la zona determinado por el contorno de la cimentación (caso de cimentación flaca, es decir de la carga aplicada en realidad directamente al suelo); las diferencias en los valores de cargas influyen en las diferencias de valores de hundimiento elástico, lo que corresponde al valor numérico de la rigidez elástica de suelo; la distribución de las tensiones debajo de las estructuras reales es más próximo al caso de cimentación rígida definir la carga estimada aplicada a la cimentación – este valor sirve sólo para limitar el alcance del cálculo de las tensiones en el suelo Definir los dimensiones del tipo de cimentación seleccionado Después de haber definido las dimensiones, presionar la tecla Tab o OK, el campo K = mostrará el valor del coeficiente equivalente para el suelo estratificado.

Al presionar la tecla OK el valor calculado del coeficiente KZ será transferido en el campo de edición ubicado en el cuadro de diálogo uevo apoyo, uevo tipo de suelo elástico o ueva espesor (eso sucede si el cuadro de diálogo correspondiente está abierto y si el campo de edición para la definición del coeficiente de elasticidad está disponible). ATENCIÓN: La transferencia del valor del coeficiente K es admisible sólo para loas campos de edición KY, KZ de los cuadros de diálogo antes mencionados. No hay que olvidar que los valores del coeficiente de elasticidad se transfieren al cuadro de diálogo apropiado, en función del tipo de cimentación seleccionado. El perfil geotécnico definido puede guardarse en el disco duro. Un clic en el botón Guardar como permite guardar el perfil en un archivo con extensión *.mdb (base de datos). El campo ombre muestra el nombre del perfil geotécnico actual con la ruta de acceso completa. Un clic en el botón Abrir permite abrir archivos en los que los parámetros del perfil geotécnico definidos están guardados.

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3.9. Cargas Para definir las cargas aplicadas a la estructura, se recomienda usar el esquema de CARGAS de Robot Millenium. La pantalla está dividida en tres partes: un visor gráfico que permite la definición de la estructura, una ventana del diálogo Casos de Carga (mostrado debajo) y una tabla que le permite al usuario definir cargas para los casos de carga creados. En esta ventana de diálogo, los casos de carga para la estructura creada serán definidos por el usuario. Para cada caso hay que definir su naturaleza, número y nombre (el programa propone un nombre predefinido). Después de un clic en el botón uevo, el caso se definirá y se agregará a la lista de los casos definidos en la parte inferior de la ventana de diálogo Casos de carga. Los parámetros del caso pueden ser modificados, para hacerlo, haga clic en el botón Modificar. Los pasos siguientes deben seguirse para modificar parámetros de caso de carga: • seleccione un caso de carga a ser modificado de la lista de casos de carga definidos • cambie el número, nombre o naturaleza del caso de carga • apriete el botón Modificar En Robot Millenium, es posible definir los casos de carga siguientes: peso propio, cargas permanentes, cargas de explotación, cargas de viento, nieve, cargas térmicas, accidentales y sísmicas. Una vez que los casos de carga se han definido, hay que definir las cargas que actúan en cada uno de los casos de carga definidos. Esto puede hacerse de dos maneras: • Pase a la tabla localizada en la parte inferior del esquema de CARGAS que se usa para definir cargas que actúan en los casos de carga dados.

Para definir la carga que actúa en uno de los casos de carga definidos, debe hacerse lo siguiente: • Haga clic del botón izquierdo del ratón en el campo Caso de carga y seleccione de la lista el caso de carga deseado definido en la ventana de diálogo Caso de carga.

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• Para el caso de carga seleccionado, defina el tipo de la carga aplicada. La lista de tipos de carga disponibles en el sistema aparecerá después de pulsar el botón en un campo en la columna Tipo de Carga. Los tipos de carga disponibles en Robot Millenium son: Para las estructuras de la barra: peso propio, fuerzas nodales, las cargas uniformes, cargas trapezoidales, fuerzas sobre barras, cargas térmicas, desplazamientos impuestos, dilatación y momentos distribuidos. Para las estructuras de tipo placa y lámina: peso propio, carga superficial uniforme, cargas superficiales definidas con 3 puntos, cargas lineales definidas con 2 puntos, cargas de presión, cargas superficiales uniformes en contorno, cargas superficiales definidas con 3 puntos en el contorno, y cargas térmicas. • Para seleccionar las barras o nudos de la estructura a los que se aplicará la carga, haga clic en el campo localizado en la columna de la LISTA y seleccione las barras o los nudos deseados (gráficamente en el editor de carga o usando la opción Seleccionar en el menú contextual del editor gráfico). Una vez que el tipo de carga se selecciona, la tabla de carga cambiará para corresponder al tipo de carga seleccionado (es decir la tabla contendrá sólo las columnas necesarias para la definición del tipo de carga seleccionado). por ejemplo, para una carga uniforme en el 2D marco, la tabla consiste en columnas siguientes: • definición de cargas en las direcciones los X y Z (valores px y pz) • sistema de coordenadas (indica si la carga debe aplicarse en el sistema de la coordenadas locales o globales y si la carga debe proyectarse o no). Para obtener el mismo efecto, se puede abrir la ventana de diálogo Carga que permite la definición de cargas para los casos de carga creados. El cuadro de diálogo Carga está disponible: • en el menú, escogiendo el comando Cargas/Cargas. •

Al hacer clic en el icono Cargas

OTA:

.

El comando Cargas no es activo en el menú hasta que se define por lo menos un caso de carga.

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3-57

Una vez que la opción se selecciona, la ventana del diálogo mostrada a la derecha se desplegará en la pantalla. La ventana del diálogo consiste en cuatro pestañas: Nudo, Barra, Superficie y Peso y masa.

Una vez que la etiqueta Nudo se selecciona, la ventana del diálogo contiene los iconos siguientes: -

abre el cuadro de diálogo para la definición de fuerzas nodales,

-

abre el cuadro de diálogo para la definición de desplazamientos impuestos para los nudos de apoyo

-

abre el cuadro de diálogo en el que se puede definir los valores de las fuerzas en el punto aplicadas a la estructura (La opción es accesible sólo para las estructuras de tipo placas y láminas)

-

cancela un tipo de carga nodal seleccionado. Para quitar una carga de la estructura, seleccione el tipo de carga a ser anulado y indicar los nudos para los que la carga se anulará.

Una vez que la pestaña Barra se selecciona, el cuadro de diálogo contiene los iconos siguientes: -

abre el cuadro de diálogo para la definición de cargas uniformes

-

abre el cuadro de diálogo para la definición de cargas trapezoidales (definidas por dos, tres o cuatro puntos),

-

abre el cuadro de diálogo en el que pueden definirse los valores del momento distribuido en la longitud de la barra

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3-58

-

abre el cuadro de diálogo para la definición de cargas concentradas en la longitud del elemento,

-

abre el cuadro de diálogo para la definición de valores de la dilatación,

-

abre el cuadro de diálogo para la definición de carga térmica,

-

abre el cuadro de diálogo para la definición de carga superficial transferida en las barras,

--

quita el tipo de carga seleccionado. Para quitar una carga de la estructura, seleccione el tipo de carga a ser cancelada e indique las barras para las que la carga se cancelará.

En el programa se puede tomar en consideración las cargas que no están aplicadas al eje de la barra (cargas excéntricas). Si aparecen estas excentricidades geométricas del eje de la barra entonces el punto de aplicación de la fuerza se define respecto al sistema local del elemento. La posición (distancia de la fuerza respecto al eje longitudinal de la barra) es definida en el sistema local de la barra. Las cargas excéntricas pueden definirse para los siguientes tipos de carga: fuerza (concentrada) y momento aplicado a un punto en la barra (carga sobre la barra) y carga uniforme sobre la barra.. La opción es accesible después de hacer un clic en el botón Carga excéntrica en los cuadros de diálogo que sirven para la definición de las cargas mencionadas. Las cargas excéntricas definidas son reducidas al eje de la barra (véase el dibujo de abajo que presenta la fuerza concentrada): La fuerza concentrada debe ser repartida en componentes principales, en la dirección del sistema local de los ejes del elemento Fx, Fy, Fz, y luego se pueden calcular los momentos suplementarios en el sistema local: Mx = Fz*y – Fy*z, My = Fx*z y Mz = - Fx*y.

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Una vez que la etiqueta Superficie se selecciona, la ventana del diálogo contiene los iconos siguientes:

abre el cuadro de diálogo para la definición de carga superficial uniforme solicitando la superficie entera del panel abre el cuadro de diálogo para la definición de cargas lineales definidas con 2 puntos actuando a lo largo de la línea definida, abre el cuadro de diálogo para la definición de cargas superficiales definidas con 3 puntos actuando en la superficie entera del panel, abre el cuadro de diálogo para la definición de cargas de presión, abre el cuadro de diálogo para la definición de carga superficial uniforme en contorno (actuando en un fragmento del panel), abre el cuadro de diálogo para la definición de cargas superficiales definidas con 3 puntos en contorno (actuando en un fragmento del panel), abre el cuadro de diálogo para la definición de cargas térmicas definidas con 3 puntos, abre el cuadro de diálogo para la definición de cargas lineales aplicadas a bordes Quita el tipo de carga seleccionado. Para quitar una carga de la estructura, seleccione el tipo de carga a ser anulado y indique los elementos para los que la carga se anulará. OTA:

En el caso de las estructuras volumétricas (sólidos) en la parte inferior del cuadro de diálogo aparece la opción Cargas sobre los sólidos. La activación de esta opción supone que las cargas definidas serán aplicadas a las estructuras volumétricas.

El programa ofrece la posibilidad de definir las partes de los paneles a los cuales será aplicado el tipo de carga de elementos finitos. Para eso sirve la opción Limitaciones geométricas. La opción es accesible después de hacer clic en el botón Limitaciones geométricas que se encuentra en los cuadros de diálogo que sirven para la definición de la carga superficial uniforme, carga superficial definida por tres puntos, carga con presión uniforme y hidrostática y carga térmica en los elementos finitos. La opción es también accesible en la tabla de cargas (después de presionar la tecla Limitaciones), en el caso de elegir anteriormente uno de los tipos de carga enumerados precedentemente. La carga será aplicada a la parte seleccionada del panel (objeto); esta parte es determinada por la dirección definida por el plano (el punto define la capa en la que serán aplicadas la cargas definidas). En el dibujo de abajo está presentada la capa de espesor d a la que será aplicada la carga.

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3-60

Una vez que la etiqueta Peso y masa, la ventana del diálogo contiene los iconos siguientes:

aplica el peso propio para la estructura entera, La carga de peso propio actúa en la dirección del eje Z del sistema de coordenadas globales, su orientación es contraria a la orientación de este eje. abre el cuadro de diálogo para la definición de la dirección de la acción del peso propio. abre el cuadro de diálogo en el que pueden definirse las fuerzas de inercia abre el cuadro de diálogo en el que pueden definirse las fuerzas en rotación abre el cuadro de diálogo en el que pueden definirse los valores de las masas nodales (pesos nodales) abre el cuadro de diálogo en el que pueden definirse los valores de las masas (pesos) aplicadas a las barras cancela la carga por peso propio. Para quitar la carga por peso propio aplicada a la estructura, seleccione el tipo de carga a ser anulado e indique las barras para las que la carga se anulará. Los nuevos tipos de cargas permitiendo la definición de fuerzas de inercia y de fuerzas en rotación permiten analizar y dimensionar estructuras de industria marítima (estructuras relacionadas con la industria marítima de petróleo, por ejemplo, estructuras del equipo de plataformas de explotación submarina). Las cargas antes mencionadas son cargas generando fuerzas debidas a la inercia de la estructura debida a la velocidad o aceleración impuesta. Las cargas de este tipo son útiles para estructuras marítimas para las que las cargas de transportación pueden tener mucha importancia (por ejemplo, cuando la estructura está levantada con una grúa o puesta en un barco). Las cargas de este tipo no solucionan de manera completa los problemas de modelación de estructuras marítimas pero facilitan la solución. La carga por fuerzas de inercia es una carga estática teniendo en cuenta las masas agregadas. Esta carga genera las fuerzas debidas a las masas de los elementos y a las masas agregadas a los nudos o a los elementos para la aceleración dada a. El valor de la fuerza generada es igual a F = m*a. Las fuerzas en rotación son cargas estáticas permitiendo considerar las masas agregadas. Esta carga genera las fuerzas debidas a las masas de los elementos y a las masas agregadas a los nudos o a los elementos para el movimiento rotativo; se generan las siguientes fuerzas: • fuerza centrífuga para la velocidad angular dada V: Fr = m * v^2 * r • fuerza tangente a la dirección del movimiento en el punto de aceleración angular dada a: Ft = m * a * r, donde r es la distancia entre el nudo de la masa dada y el eje del sistema de coordenadas ubicado en el centro de rotación (vea el dibujo a continuación).

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3-61

En el programa Robot está también disponible la definición de masas agregadas (pesos agregados) para nudos y barras y la conversión de cargas en masas. Las masas agregadas se consideran sobre todo en el análisis dinámico (análisis dinámico, armónico, espectral, sísmico y temporal), pero deben considerarse en los cálculos estáticos para el peso propio. Por eso, en la versión actual del programa: • la tabla de masas está disponible si es definido por lo menos un caso de carga • las opciones de masas agregadas (para nudos y para barras) están siempre disponibles en el cuadro de diálogo • la tabla de masas y el cuadro de diálogo Opciones de cálculo (ficha Conversión de cargas) contiene la lista completa de casos simples. La influencia de la masa agregada para el caso de carga dado se produce si es definida una de las cargas mencionadas abajo generando las fuerzas debidas a las masas agregadas: • peso propio • fuerzas de inercia • fuerzas de rotación. Ocurre frecuentemente que el peso propio es aplicado a las barras/paneles de la estructura antes de acabar la definición de todas las barras /paneles de la estructura. En consecuencia, el peso propio no es aplicado a las barras/paneles que han sido definidos después de la aplicación del peso propio; los cálculos serán efectuados para la estructura cargada por peso propio de manera incompleta. Un problema similar puede manifestarse si se efectúa un operación de edición (translación, rotación etc.) con la opción Arrastrar activada: las barras creadas como efecto de esta operación no están cargadas automáticamente por peso propio. Para facilitar la consideración del peso propio para la estructura entera, en el registro de carga conteniendo el caso de carga que incluye el peso propio, se pueden aplicar los siguientes atributos: Estructura entera y Parte de la estructura. Si en la tabla, la opción Estructura entera está presente, el peso propio será aplicado automáticamente para todas las barras y los paneles de la estructura al generar los datos para los cálculos. El atributo Estructura entera puede ser definido de dos maneras: • En el cuadro de diálogo Peso propio: un clic en el icono previsto para afectar el peso propio a la estructura entera (todas las barras/paneles) significa que el peso propio será afectado automáticamente a la estructura entera. • En la tabla de cargas, seleccionando la opción Estructura entera en la línea con la definición del caso y carga por peso propio (valor por defecto del atributo).

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3-62

En el programa Robot es posible generar las cargas debidas al pretesado de los elementos de hormigón armado (hormigón pretensado). Los cálculos de las pérdidas en los elementos pretensados pueden efectuarse de acuerdo con las siguientes normas: - norma EuroCode 2 (ENV 1992-1 : 1999) - norma estadounidense ACI 318-99 - norma francesa BAEL 91. - norma polaca PN-B-03264:1999 Después de la selección de una de las normas mencionadas (opción Preferencias para el proyecto / ormas), la selección de un elemento de estructura de hormigón armado y la selección en el menú de la opción Análisis / Análisis de los elementos pretensados, Robot llama un hoja de cálculo correspondiente del sistema ESOP permitiendo calcular y generar las cargas de pretensado. En la hoja se transfieren los dados relativos al elemento seleccionado en la estructura (longitud del elemento y dimensiones de la sección) ; después de los cálculos efectuados en la hoja de cálculo del programa ESOP, se produce la modificación de la estructura (adición de casos de carga). NOTA: Para que funcione la vinculación entre los programas Robot y ESOP, ambos programas tienen que ser instalados en el disco duro. Si el sistema ESOP no está disponible al intentar utilizar la opción Análisis / Análisis de elementos pretensados, Robot muestra el mensaje de que el sistema ESOP tiene que ser instalado. Actualmente están disponibles tres hojas relativas a la estructuras pretesadas. Estas hojas incluyen cálculos y generación de cargas debidas al pretensado teniendo en cuenta las pérdidas instantáneas debidas a los siguientes fenómenos : - rozamiento del cable contra las paredes del camino - resbalamiento el cable en el anclaje - deformación plástica del hormigón. Las informaciones más detalladas relativas al funcionamiento de las hojas mencionadas se hallan en las descripciones de estas hoyas (ayuda) disponible en el programa ESOP. La parte superior de la ventana del diálogo contiene información sobre el caso de carga seleccionado (nombre, número) para la carga definida y el tipo de carga a ser aplicado a nudos/barras/paneles en la estructura. Una vez que el tipo de carga ha sido definido, la carga puede aplicarse a nudos y barras de la estructura de una de las siguientes maneras: 1. Entre el número del nudos/barras/paneles en el campo de edición Aplicar a y apriete el botón Aplicar; 2. Agregue la carga definida a los nudos/barras/paneles específicos en la estructura (el puntero cambiará su forma al símbolo de carga); 3. Seleccione el nudos/barras/paneles gráficamente y apriete el botón Aplicar. Si las cargas se definen en el cuadro de diálogo Cargas del programa Robot, en la esquina inferior derecha de la pantalla gráfica en la que se presenta la estructura, aparece una leyenda de los tipos de cargas definidas en la estructura. La leyenda contiene: los símbolos de las cargas y las unidades utilizadas durante la definición de la carga (la talla de la descripción de los símbolos depende del tamaño de la fuente elegida). La tabla presentada a continuación aparecen los símbolos utilizados para denominar los tipos de cargas correspondientes.

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3-63

SIMBOLO TIPO DE CARGA Peso propio (en este ejemplo, el peso propio en la dirección Z – orientación opuesta al eje Z) Carga uniforme Fuerza concentrada Momento Aceleración impuesta, dilatación Carga térmica Carga superficial Carga móvil Masas (pesos) OTA:

Los símbolos de los tipos de cargas definidas pueden ser también presentados en la pantalla gráfica (en cualquiera de las ventanas del programa Robot), si se activa la opción Símbolos en la pestaña Cargas del cuadro de diálogo Visualizar atributos.

Al final de cada registro de carga está disponible el campo Memo. Este campo permite agregar una descripción a cada carga (el usuario puede entrar una descripción suplementaria de la carga activa pe. cargas transmitidas del tejado a la barra). En el programa Robot la manera ce calcular el centro de gravedad y el centro geométrico de la estructura es la siguiente: Centro geométrico

i = x,y,z

Centro de gravedad Para las estructuras 3D: la carga permanente actúa en la dirección Z Web:www.robot97.com




3-64

Xc[0] = Sum(My(0,0,0))/Sum(Pz) la carga permanente actúa en la dirección Z Xc[1] = -Sum(Mx(0,0,0))/Sum(Pz) la carga permanente actúa en la dirección X Xc[2] = -Sum(My(0,0,0))/Sum(Px)

Para placas y emparillados: la carga permanente actúa en la dirección Z Xc[0] = Sum(My(0,0,0))/Sum(Pz) la carga permanente actúa en la dirección Z Xc[1] = - Sum(Mx(0,0,0))/Sum(Pz) Xc[2] = 0

Para pórticos y celosías 2D Para tensiones planas y deformaciones planas la carga permanente actúa en la dirección Z Xc[0] = Sum(My(0,0,0))/Sum(Pz) Xc[1] = 0 la carga permanente actúa en la dirección X Xc[2] = -Sum(My(0,0,0))/Sum(Px)

Para estructuras axisimétricas d la carga permanente actúa en la dirección Y Xc[0] = 0 Xc[1] = 0 la carga permanente actúa en la dirección X Xc[2] = -Sum(My(0,0,0))/Sum(Px)

3.9.1.

Combinaciones de Casos de Carga

En el programa Robot Millennium es posible también definir las combinaciones de casos de carga creados. Hay dos posibilidades de crear combinaciones de casos de carga:

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• •

3-65

manual, por la especificación de la lista de casos de carga incluidos en la combinación (con los coeficientes correspondientes dependientes de la natura de caso de carga) automática, ejecutando la opción Combinaciones normativas; para la regulación normativa seleccionada se creará la lista de todas las combinaciones de casos de carga posibles.

Debajo se discutirá el modo de definir las combinaciones manuales; el siguiente capítulo trata de las combinaciones normativas. Para hacer esto, seleccione en el menú la opción Cargas/Combinaciones o pulse el icono .. Una vez que el tipo de combinación y la naturaleza de combinación se combinaciones especifica (ELU, ELS, accidental), se debe entrar el nombre de la combinación y definir la combinación de casos de carga junto con sus factores de seguridad. Una vez que el tipo de combinación general es escogido, la ventana de diálogo Combinaciones aparecerá en la pantalla, tal y como se muestra a continuación.

Todos los casos de carga definidos están listados en el campo localizado en la parte izquierda de la ventana del diálogo. Para crear una combinación de cargas, resalte los casos de carga apropiados y apriete el botón . Se agregarán los casos de carga seleccionados, con el factor apropiado de seguridad asignado al tipo de carga, al campo en la parte derecha de la ventana del diálogo, así la combinación será definida (el factor de seguridad puede también introducirse manualmente en el campo Coeficiente). Presionando el botón ueva, se puede crear una nueva combinación de casos de carga. Igualmente es posible modificar la combinación de carga existente presionando el botón Modificar. La modificación de la combinación se efectúa de la misma manera que la definición de la combinación.

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3-66

En la versión actual del programa es posible crear combinaciones conteniendo casos de carga móvil. La opción tiene las siguientes limitaciones: • después de la creación de la combinación lineal conteniendo casos de carga móviles se definen tres casos de carga auxiliares (como para las combinaciones normativas); estos casos están disponibles en la lista de selección de casos de carga; la combinación creada por el usuario está disponible sólo en el cuadro de diálogo y en la tabla de combinaciones; es imposible pedir resultados para esta combinación ya que se proporcionan los resultados para todos los componentes (la combinación definida con casos de cargas móviles contiene casos componentes como las combinaciones normativas) • las combinaciones cuadráticas (COMB QUA) no pueden contener ni casos de cargas móviles ni combinaciones conteniendo este tipo te casos; para las combinaciones cuadráticas conteniendo casos de carga móvil los resultados no están disponibles • las combinaciones lineales pueden contener varios casos de cargas móviles (los casos de carga pueden ser imbricados); es posible utilizar combinaciones cuadráticas en las combinaciones lineales conteniendo casos de cargas móviles.

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3.9.2.

3-67

Combinaciones reglamentarias

El sistema Robot Millenium dispone de una opción que permite formar combinaciones de casos de carga descritas por el código seleccionado (el código debe escogerse en las Preferencias del Trabajo: opción ormas/Ponderaciones). La opción está disponible desde el menú escogiendo el comando Cargas/Ponderaciones o pulsando el icono Combinaciones reglamentarias .. En el sistema Robot Millenium, las combinaciones reglamentarias automáticas (ponderaciones) le proporciona al usuario un método fácil para definir y calcular combinaciones seleccionadas. La ventana del diálogo está compuesta de seis pestañas : Casos, Combinaciones, Grupos, Relaciones, Ponderaciones simplificadas y Selección. Una vez que definidos los parámetros de creación de estructura (casos de carga, plantillas de combinaciones, relaciones adicionales eventuales etc.), presione el botón Calcular. Los cálculos actuales de ponderaciones consisten en determinar todas las combinaciones posibles (teóricamente aceptables) de casos de carga. Para un análisis detallado de ponderaciones, se crean casos ELU, ELS y accidentales, lo que permite observar resultados individuales para cada una de las combinaciones creadas y combinaciones componentes. Estos casos se usan también en los cálculos reglamentarios. Para una presentación de valor máximo y mínimo en las tablas, se crean los casos marcados ELU+, ELU- (ELS+, ELS-, ACC+, ACC-), lo que permite mostrar los valores extremos apropiados. La selección de casos SLS, SLS+, SLS- no influye en la presentación gráfica.

La pestaña Casos representada en el dibujo anterior sirve para seleccionar los casos de carga que se han definido para la estructura y qué serán considerados al crear las ponderaciones. La lista de los casos de carga definidos con naturalezas asignadas se localiza en el campo Selección de los Casos Activos. Para cada caso de carga definido por su naturaleza, se definen coeficientes apropiados usados durante la creación de la combinación. Por defecto, son seleccionados todos los casos mostrados en el campo Selección de los casos activos (un símbolo aparece al lado del nombre y número del caso), es decir, todos los casos serán considerados al ser creadas las combinaciones del código. Si cualquiera de los casos de carga no es considerado al crear las combinaciones del código, pulse el botón derecho del ratón.

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La pestaña Combinaciones se usa para definir el tipo de combinaciones reglamentarias que se crearán.

El código en que se basan las combinaciones de código creadas es señalado en la ventana de diálogo anterior. El código puede seleccionarse en el cuadro de diálogo Preferencias del Proyecto (opción Cargas / Ponderaciones). Además, el usuario puede seleccionar las plantillas que se usarán al crear combinaciones reglamentarias. Los procedimientos numéricos permiten calcular más de diez combinaciones (reglas) tipo descritas en los archivos del código. Dependiendo del método de combinación seleccionado y del número de coeficientes, estas regulaciones están agrupadas en plantillas y son usadas en varios códigos según el siguiente principio: regulaciones para las cargas permanentes, cargas de explotación, cargas accidentales y sísmicas. El archivo de regulaciones define cuales son las regulaciones que el programa debería considerar. NOTA : la versión actual del programa Robot proporciona la aplicación adicional PondEdit (en la carpeta SYSTEM / EXE del programa Robot), esta aplicación le permite editar los archivos de regulaciones existentes o crear regulaciones nuevas. Así como durante la definición del número de casos activos, antes de calcular las ponderaciones, el usuario puede decidir qué plantillas serán excluidas. Si todos los casos están activos, la lista completa de combinaciones será generada para todas las plantillas indicadas. La pestaña Grupos se usa para definir y visualizar los grupos de casos de carga organizados según relaciones lógicas.

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En la versión actual del programa, todas las cargas permanentes constituyen un grupo de cargas simultáneas. Las cargas de vientos y nieve crean un grupo de casos “separados” (la ocurrencia de un caso excluye la del otro). Para todas las otras cargas variables. Las relaciones entre las específicas no existen. El programa crea automáticamente los grupos y relaciones mencionadas. Este método soluciona el problema de combinaciones de base. Para las combinaciones más avanzadas, pueden usarse las opciones accesibles en la pestaña Relaciones. Esto permite crear operaciones lógicas en los grupos de casos dentro de una misma naturaleza. AND' y ' OR' serán sus operadores lógicos (conjunción y disyunción). Al crear las operaciones, el usuario puede usar los paréntesis para unir o excluir los grupos seleccionados de casos. Para explicar el funcionamiento de los operadores sirvámonos de un ejemplo. Supongamos que los tres grupos de casos de carga sean definidos para la estructura: G1, G2 y G3. El funcionamiento de los operadores lógicos es el siguiente: • Y – selección de este operador hace que todas las cargas se apliquen simultáneamente (la estructura será cargada al mismo tiempo con los casos del grupo G1, G2 y G3); Se puede presentarlo de una manera simbólica como: G1 G2 G3 •

O Exclusivo – selección de este operador hace que la acción de las cargas de los respectivos grupos de cargas se excluyan (la estructura será cargada o con las cargas del grupo G1, o G2, o G3); Se puede presentarlo de una manera simbólica como: G1 G2 G3

•

O Inclusivo – selección de este operador hace que todas las combinaciones de grupos de casos de carga sean admisibles; Se puede presentarlo de una manera simbólica como: G1 G2 G3

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G1 G2 G1 G3 G2 G3 G1 G2 G3.

Para las tareas más complejas, (más de 10 casos de carga para los que se crean ponderaciones), la creación de ponderaciones necesitar mucho tiempo. Por esta razón, ha sido creado un mecanismo para definir combinaciones de código simplificadas. Este mecanismo permite generar combinaciones extremas para un resultado específico o una conjunto de magnitudes. Para este propósito, se puede usar las opciones disponibles en la pestaña Ponderaciones simplificadas. En tal caso, el usuario debe proporcionar la lista de puntos y definir el valor decisivo (fuerza, momentos, tensión). El programa decidirá qué combinaciones proporcionan estos valores, sólo estas combinaciones encontradas serán guardadas como ponderaciones para la barra escogida. En el caso de una interacción entre dos valores seleccionados, el sistema intentará de determinar el envolvente de esas variables.

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En el caso de tareas más complejas, la creación de combinaciones reglamentarias simplificadas puede llevarse a cabo también para los nudos y/o barras seleccionadas en la estructura. Para este propósito, se puede usar las opciones proporcionadas en la pestaña Selección: • todas las barras (los valores seleccionados en la pestaña Ponderaciones Simplificadas se verificarán para todas las barras de una estructura) o las barras determinadas (los valores seleccionados en la pestaña Ponderaciones Simplificadas serán verificados para las barras de una estructura seleccionadas por el usuario; la lista de barras seleccionadas debe introducirse en el campo apropiado). • todos los nudos (los valores seleccionados en la etiqueta Ponderaciones Simplificada se verificarán para todos los nudos de una estructura) o nudos de la lista dada (los valores seleccionados en la pestaña Ponderaciones Simplificadas serán verificados para los nudos seleccionados por el usuario; la lista de nudos seleccionados debe introducirse en el campo apropiado).

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3.9.3.

Cargas móviles

La opción Cargas móviles permite al usuario analizar la estructura sometida a la acción de carga con un carro, descrito con una combinación de fuerzas cualquiera (en la definición de cargas pueden aparecer fuerzas concentradas, cargas lineales o superficiales), que se desplaza a lo largo de un trayecto definido. La opción es accesible: • del menú seleccionando el comando Cargas/Cargas especiales/Cargas Móviles • de la barra de herramientas presionando el icono Cargas móviles . En la pantalla aparece el cuadro de diálogo presentado en el dibujo a continuación.

Las cargas móviles son definidas por: las características del carro, es decir, su camino en la estructura. El carro es un conjunto de fuerzas, direcciones, valores y posiciones dadas. El caso de carga móvil es también considerado como un conjunto de diferentes casos de carga estáticos (un caso de carga para cada posición del carro). En la parte superior de este cuadro de diálogo se encuentran los siguientes iconos: = - permite agregar un nuevo carro = - permite eliminar el tipo de carro seleccionado de la lista activa = , , y - permiten mostrar la lista de los carros activos como: iconos grandes, iconos pequeños, una lista, una lista detallada = - permite eliminar de la lista de carros activos todos los tipos de carros no utilizados en la estructura estudiada

El proceso de la definición de caso de carga en la estructura se puede dividir en unas etapas: • definición y selección de un carro nuevo que se desplazará en la estructura; Para seleccionar el carro hay que resaltarlo en la lista de los tipos de carros activos • definición del caso de carga móvil Para definir el caso de carga móvil hay que entrar el número y el nombre de esta carga; Un clic en el botón uevo hace crear un nuevo (siguiente) caso de carga móvil • definición del camino, sobre el que se desplazará el carro seleccionado Para definir el camino sobre el que se desplazará el carro hay que presionar la tecla Definir. Entonces aparece el cuadro de diálogo Polilínea - contorno. Un clic en el botón Parámetros abre el cuadro de diálogo en el que se pueden definir los parámetros para el camino (coeficientes multiplicadores para el caso de carga móvil etc.). Hay dos parámetros básicos que definen el caso de carga móvil:

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• •

3-73

Paso – en este campo se puede definir el valor del paso tomado entre las diferentes posiciones sucesivas del carro Dirección de la carga - en este campo se puede definir la dirección de los esfuerzos que definen el carro. Pero, también se puede seleccionar las opciones que sirven para la limitación de la posición de los carros en la estructura

La parte inferior del cuadro de diálogo contiene la zona de definición del plano de la aplicación de la carga: • Automático – los esfuerzos son distribuidos automáticamente en los elementos más cercanos tomados de todos los elementos de la estructura • Seleccionar - los esfuerzos serán aplicados sólo a los elementos más cercanos (o a los nudos que aparecen en estos elementos) seleccionados de la lista activa accesible en la esquina izquierda de la parte inferior del cuadro de diálogo. Si la opción Considerar las dimensiones del carro está activada, se define la selección de las barras para las que serán generadas las cargas debidas al corro; esta selección se define por las dimensiones del contorno del carro: b - anchura, d1 y d2 – deborde de frente y de atrás (los parámetros del contorne del carro se definen para cada carro con la definición del conjunto de cargas en el cuadro de diálogo de definición del carro). Al generar las cargas aplicadas a barras debidas al carro se consideran todas las barras o la selección de barras definida en la lista Plano de aplicación - selección. Las barras están proyectadas en el plano creado por el segmento del camino y el vector perpendicular definido por el usuario como la Dirección de la carga. Si se activa la opción Considerar las dimensiones del carro, en el plano de la proyección se define el contorno del carro y la selección se reduce a las barras que caben en el contorno del carro o forman la intersección con el contorno del carro. Este tipo de limitación de selección de barras para las cuales se generan las cargas debidas al carro puede ser útil en los casos en los que la búsqueda automática de barras puede causar problemas. Un clic en el botón Aplicar abre un nuevo caso de carga móvil. El camino del carro, carro, elementos cargados con el carro y el conjunto de cargas pueden ser visualizados después de los cálculos de la estructura (opción Visualizar Atributos/Cargas). Los resultados obtenidos para el caso de carga móvil pueden ser presentados de dos maneras. El primer método consiste en presentar los resultados de un caso estático para la posición de la carga móvil seleccionada por el usuario. También son accesibles las opciones que permiten modificar la situación de la carga móvil. El usuario puede desplazar la carga paso por paso o servirse de la animación del carro y de los resultados para la carga móvil. El otro método consiste en presentar las modificaciones de los valores de la magnitud seleccionada en cualquier punto durante el desplazamiento de las cargas por la estructura, es decir la presentación de la línea de influencia de la magnitud seleccionada (véase el capítulo 5.11).

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3-74

ADVERTECIAS RELATIVAS AL USO DE LAS CARGAS MÓVILES PARA DIFERETES TIPOS DE ESTRUCTURAS Estructuras de barras Para las estructuras de tipo barra (PÓRTICO, CELOSÍA, EMPARRILLADO) es posible aplicar las cargas debidas a los carros definidos por las cargas concentradas y lineales. Las fuerzas puntuales son aplicadas como las cargas que contienen barras en el caso en el que la fuerza concentrada no será aplicada directamente a la barra, el programa utiliza un algoritmo de repartición de la carga en las barras más cercanas. La fuerza lineal resultante es reemplazada por 10 fuerzas puntuales en la longitud de la carga lineal NOTA:

Para las estructuras de barras es imposible el uso de los carros definidos por las cargas superficiales.

Estructuras de tipo placa y lámina Para las estructuras de tipo placa y lámina es posible utilizar todos los tipos de carros (cargas puntuales, lineales y superficiales). La fuerza concentrada es aplicada como carga puntual geométrica en los elementos 2D y distribuida en los elementos de tipo barra. La fuerza lineal es aplicada como carga lineal geométrica en los elementos 2D y no es aplicada en las barras. La fuerza superficial es aplicada como carga de contorno geométrica en los elementos superficiales. Sirviéndose de este tipo de cargas hay que fijarse en que punto ha sido aplicada la carga de contorno, porque éste es generado en cada panel, que se encuentra en dentro de la proyección del contorno. Para aplicar este tipo de carga sólo en los paneles seleccionados hay que aprovechar la opción selección en la definición del caso de carga móvil. La fuerza concentrada es aplicada igual que la carga puntual geométrica, en los elementos superficiales y repartida en los elementos de tipo barra. La fuerza superficial es aplicada en los elementos 2D igual que la carga geométrica por contorno. DEFIICIÓ DE UEVO CARRO El carro es un conjunto de fuerzas que constituye la carga en el caso de carga móvil. El carro se desplaza a lo largo del camino definido con la longitud definida del paso en el camino del caso de carga móvil. Cada posición del carro se guarda en el siguiente componente del carro. La definición del carro puede contener fuerzas concentradas, lineales o superficiales con un contorno rectangular. Después de presionar el icono uevo carro en el cuadro de diálogo Cargas móviles en la pantalla aparece el cuadro de diálogo presentado en el dibujo a continuación.

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En este cuadro de diálogo se puede seleccionar un carro que será agregado a la lista activa de los carros del cuadro de diálogo Cargas móviles. El cuadro de diálogo se divide en cuatro partes.

Están disponibles dos tipos de carros: • carros simétricos – las cargas se definen como parejas de fuerzas con el intereje dado simétricamente respecto al eje del carro en un punto cualquiera a lo largo del eje; las fuerzas se definen como cargas verticales (las cargas horizontales eventuales debidas al frenado pueden obtenerse definiendo el valor de los coeficientes de camino); los carros de este tipo sirven por ejemplo para modelar las cargas sobre puentes • carros arbitrarios – las cargas se definen como fuerzas en un punto cualquiera a lo largo del carro y en una distancia arbitraria desde el eje del carro; las cargas concentradas pueden definirse como cargas en la dirección X, Y, Z del sistema de coordenadas locales; los coeficientes del camino no se aplican a este tipo de carro; los carros de este tipo sirven, por ejemplo, para modelar las cargas aplicadas a puentes-grúas. La parte derecha superior del cuadro de diálogo el campo Selección del carro contiene dos campos de selección: orma (catálogo) y ombre del carro. Además, están disponibles tres botones: • uevo – permite definir un nuevo carro; abre el cuadro de diálogo en el que se puede entrar el nombre de un nuevo carro. Hay dos situaciones posibles: si después de la definición de la carga para el nuevo carro se hace clic en el botón Agregar, el carro será añadido a lista de carros activos en el cuadro de diálogo Cargas móviles; si después de la definición de las cargas para el nuevo carro se hace clic en el botón Guardar en el catálogo, el programa mostrará un cuadro de diálogo en el que se podrá seleccionar la base de datos (catálogo) de carros en la que podrá ser guardado el nuevo carro • Guardar en el catálogo – permite guardar un nuevo carro en el catálogo seleccionado de carros. Abre el cuadro de diálogo en el que se puede seleccionar la base (catálogo) de carros en la que podrá ser guardado el nuevo carro. • Eliminar – sirve para eliminar el carro seleccionado del catálogo de carros. NOTA:

Es posible declarar un catálogo de carros del usuario en el cuadro de diálogo Preferencias del proyecto (opción Catálogo de carros).

En la parte superior del cuadro de diálogo se presenta la tabla de definición de las cargas para el carro. En el programa están disponibles tres tipos de cargas: fuerza concentrada, carga

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lineal y carga superficial. Cada uno del los parámetros de la carga definida para el carro seleccionado puede ser editado (modificado). Para cada tipo de carga, hay que definir los siguientes parámetros: Fuerza concentrada

Carros simétricos : F valor de la fuerza concentrada X valor de la coordenada del punto de aplicación de la fuerza (a lo largo del eje del carro) S- anchura del espaciamiento de las fuerzas Carros asimétricos: FX, FY, FZ – valores de las fuerzas concentradas X - valor de la coordenada del punto de aplicación de la fuerza (a lo largo del eje del carro) Y - valor de la coordenada del punto de aplicación de la fuerza (dirección perpendicular al eje del carro)

Carga lineal

Carros simétricos : Q valor de la carga lineal X valor de la coordenada de la línea de aplicación de carga (a lo largo del eje del carro) S anchura del espaciamiento de la carga lineal (únicamente en la dirección del eje Y) Dx longitud del segmento al que se aplica la carga (a lo largo del eje del carro) Dy longitud del segmento al que se aplica la carga (paralelamente al eje del carro) Carros asimétricos: A la diferencia de los carros simétricos, en vez del valor S aparece Y - valor de la coordenada del punto de aplicación de la fuerza (dirección perpendicular al eje del carro)

Carga superficial

Carros simétricos : P valor de la carga superficial X valor de la coordenada de la línea de aplicación de carga (a lo largo del eje del carro) S anchura del espaciamiento de la carga superficial (únicamente en la dirección del eje Y) Dx longitud del lado de un rectángulo al que se aplica la carga (a lo largo del eje del carro) Dy longitud del lado de un rectángulo al que se aplica la carga (paralelamente al eje del carro) Carros asimétricos: A la diferencia de los carros simétricos, en vez del valor S aparece Y - valor de la coordenada del punto de aplicación de la fuerza (dirección perpendicular al eje del carro)

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En la parte inferior del cuadro de diálogo aparecen dos campos: • Dimensiones del carro: B anchura del carro d1 distancia entre la carga y el contorno del carro (medido a partir de la parte delantera del carro) d2 distancia entre la carga y el contorno del carro (medido a partir de la parte trasera del carro) • Unidades : fuerza muestra la unidad utilizada para definir las valores de las fuerzas (para seleccionar otra unidad, utilice el cuadro de diálogo Preferencias del proyecto) longitud muestra la unidad utilizada para definir los valores de las longitudes (para seleccionar otra unidad, utilice el cuadro de diálogo Preferencias del proyecto). PARÁMETROS DEL CAMIO La opción sirviendo para definir los coeficientes de escala permitiendo obtener el valor real (valor de cálculo) de la carga debida al carro. La opción está disponible al hacer clic en el botón Parámetros ubicados en el cuadro de diálogo Cargas móviles. OTA:

Para abrir el cuadro de diálogo de definición de coeficientes, debe seleccionarse la polilínea para la que deben definirse los coeficientes multiplicadores para los valores de cargas.

Al hacer clic en el botón Parámetros en el cuadro de diálogo Cargas móviles el programa muestra el cuadro de diálogo representado en el dibujo a continuación.

El cuadro de diálogo contiene la tabla presentando los siguientes parámetros del camino (polilínea): • columna Borde – número y nombre de la polilínea definiendo el camino del carro • columna Gama – el carro puede subir la rotación alrededor del eje principal; esto causa la modificación de la posición de las fuerzas (sin cambiar su dirección); la rotación se

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• • •

•

•

•

define por la definición del ángulo Gama, su definición es igual a la en el caso de definición de ángulo Gama al determinar las características de los elementos de barra columna coef. VL – coeficiente de escala para la fuerza vertical (V) del lado izquierdo; este coeficiente permite multiplicar el valor de la carga (por ejemplo, el valor de la fuerza concentrada) para que sea posible obtener el valor real (valor de cálculo) de la carga columna coef. VP – coeficiente de escala para la fuerza vertical (V) del lado derecho; este coeficiente permite multiplicar el valor de la carga (por ejemplo, el valor de la fuerza concentrada) para que sea posible obtener el valor real (valor de cálculo) de la carga columna coef. HL – coeficiente de escala para la fuerza horizontal (H) del lado izquierdo; este coeficiente permite multiplicar el valor de la carga (por ejemplo, el valor de la fuerza concentrada) para que sea posible obtener el valor real (valor de cálculo) de la carga (carga horizontal perpendicular a la dirección del camino) columna coef. HP – coeficiente de escala para la fuerza horizontal (H) del lado derecho; este coeficiente permite multiplicar el valor de la carga (por ejemplo, el valor de la fuerza concentrada) para que sea posible obtener el valor real (valor de cálculo) de la carga (carga horizontal perpendicular a la dirección del camino) columna coef. LL – coeficiente de escala para la fuerza horizontal longitudinal (L) del lado izquierdo; este coeficiente permite multiplicar el valor de la carga (por ejemplo, el valor de la fuerza concentrada) para que sea posible obtener el valor real (valor de cálculo) de la carga (carga horizontal paralela a la dirección del camino) columna coef. LP – coeficiente de escala para la fuerza horizontal longitudinal (L) del lado derecho; este coeficiente permite multiplicar el valor de la carga (por ejemplo, el valor de la fuerza concentrada) para que sea posible obtener el valor real (valor de cálculo) de la carga (carga horizontal paralela a la dirección del camino)

Si los coeficientes para el lado derecho y izquierdo sin diferentes, los coeficientes intermedios, en el interior del ancho del carro serán interpolados en función de la anchura del carro. De más, se pueden seleccionar las opciones permitiendo limitar la posición de los carros en la estructura: Limitación de la posición del carro - inicio y Limitación de la posición del carro fin. Si estas opciones están activadas, en el inicio y/o en el final del camino definido para el carro se considerará el efecto de protección de las ruedas de la carro para que no salgan fuera del camino definido (por ejemplo, las vigas del puente-grúa no pueden salir fuera de la viga de soporte del puente-grúa). En la parte inferior del cuadro de diálogo se ubica el campo de edición Tolerancia. Es un parámetro aplicado al caso definido del análisis de cargas móviles. La tolerancia determina las condiciones de generación de cargas sobre barras debidas al carro definido. La tolerancia para la carga móvil es un parámetro aplicado al caso de carga móvil definido. La tolerancia define la distancia máxima de la barra para la que la fuerza concentrada definida en la definición del carro será aplicada directamente a la barra sin utilizar la distribución de fuerzas en barras La activación de la opción Momento debido a la excentricidad de la fuerza causa la generación de la por momento concentrado debido a la fuerza concentrada aplicada a la barra teniendo en cuenta la excentricidad. En la parte inferior del cuadro de diálogo está disponible la opción Posición del carro en los puntos de la polilínea cuya función principal es posicionar la carga debida al carro en el camino en los puntos de la polilínea (puntos caraterísticos ubicados en la ruta del carro). Si la opción está activada, la carga debida al carro seá aplicaa al extremo de cada segmento que compone la polilínea. Hay que recordar que la posición del carro se define de manera estándar Web:www.robot97.com




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por el paso del movimiento del carro, por esom usando esta opción se puede garantizar la presencia de la carga debia al carro a unos puntos determinados (por ejemplo, en los apoyos).

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3.9.4.

Cargas móviles - Autoloader

La opción cargas móviles presentada en el capítulo precedente permite analizar las cargas por conjunto de fuerzas (carro) que durante el análisis se desplaza en las posiciones sucesivas a lo largo del camino definido en la estructura. De esta manera se obtiene un caso complejo que agrupa los componentes para cada la posición del carro. Esta manera de enfocar el problema es cómoda cuando se analiza el movimiento del carro a lo largo de un camino único. Por consecuencia para las estructuras de tipo puente par las cuales pueden existir varios caminos (líneas de movimiento del carro), hay que definir más de una carga móvil en el módulo Cargas móviles y , después, analizar sus combinaciones , lo que crea un número inmenso de combinaciones. El programa Robot le proporciona el modulo Autoloader que sirve para analizar las cargas sobre puentes considerando las estipulaciones normativas. Para analizar las cargas sobre puente con el modulo Autoloader se utilizan líneas (superficies) de influencia; la línea de influencia es una forma bidimensional de la superficie de influencia espacial (tridimensional). Basándose en la superficie de influencia, se puede obtener la distribución de la carga que causa el efecto más desfavorable para el valor descrito por la superficie de influencia dada. El Autoloader efectúa este análisis y da la distribución de cargas más desfavorable para la superficie de influencia dada. El Autoloader funciona como un modulo interno del programa Robot. El resultado del funcionamiento de este modulo es la creación de nuevos casos de carga con la distribución de cargas más desfavorable para la línea de influencia dada. La opción Cargas móviles - Autoloader es disponible de las siguientes maneras: • en el menú, después de haber seleccionado el comando Cargas/Cargas especiales/Cargas móviles - Autoloader • en la barra de herramientas, después de haber hecho clic en el icono Cargas móviles Autoloader

.

El funcionamiento de la interfaz Robot-Autoloader es dividido en varias etapas (definición de datos y análisis de datos). Se puede distinguir los etapas siguientes: • definición de los datos geométricos y selección de la superficie de influencia • definición de los parámetros para el módulo Autoloader • generación del modelo y inicio de los cálculos dale caso auxiliar con cargas unitarias • generación del archivo de entrada y inicio del análisis en el módulo o Autoloader • generación de los casos de carga en el modelo del programa Robot. OTA:

Las superficies de influencia se generan para la carga unitaria que actúa en la dirección del eje Z (orientación : minus Z). Por consecuencia, el tablero de puente tiene que ser definido en el plano horizontal (paralelo al plano XY); las cargas sobre puente obtenidas tendrán la dirección vertical (dirección del eje Z).

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En esta cuadro de diálogo, se pueden definir los datos geométricos y seleccionar la superficie de influencia (primer punto en la lista antes mencionada). En el programa Robot, las líneas de influencia son creadas por medio del método estadístico. Esto significa que las superficies de influencia son generadas después de la aplicación de las cargas unitarias en los puntos sucesivos. Después de la resolución de todos los casos unitarios, el módulo construye la superficie de influencia que recoge los resultados de los casos sucesivos. Las superficies de influencia son definidas de la misma manera que las líneas de influencia para el análisis de las cargas móviles. Igual que la línea de influencia, la superficie de influencia es el diagrama de la magnitud resultante (por ejemplo, fuerza o desplazamiento) en función de la posición de la fuerza unitaria. El valor de la línea de influencia en el punto dado es igual al valor de la magnitud resultante seleccionada para la posición de la fuerza unitaria en este punto.

En el campo Tablero (superficie) - Objeto el usuario puede entrar o indicar en modo gráfico el objeto de la superficie para la carga en la cual será generada la superficie de influencia. Para definir la zona de tablero, sólo se usan las superficies para la carga. Estos objetos no participan en la rigidez de la estructura y sólo constituyen objetos geométricos usados para la generación de las cargas. La opción Barras: Automáticas / Selección sirve para definir el plano de aplicación de la carga; esta opción permite definir el modo de distribución de las fuerzas definiendo el carro en los elementos estructurales de tipo barra. Dos posibilidades son disponibles: • Automáticas – las fuerzas son repartidas automáticamente en los elementos próximos seleccionados entre todos los elementos de la estructura. • Selección – las fuerzas son aplicadas a la lista definida por el usuario en el campo de edición conteniendo les elementos próximos o los nudos de estos elementos. En la zona Camino - línea/arco se puede definir la posición de las vías respecto el tablero. Las vías son definidas por el eje de la vía (línea o arco) y por su anchura En la tablero se pueden definir varias vías pero hay que respectar el principio según el cual el tipo de todas las vías tienen que ser el mismo (segmentos rectos o fragmentos de arcos). Después de la validación del conjunto de parámetros geométricos definido y un clic en el botón Aplicar, el programa abre el cuadro de diálogo Autoloader – parámetros que permite definir los parámetros de las cargas y los del análisis efectuada en el modulo (entre otros, valores de los coeficientes y de las cargas utilizadas en el análisis, parámetros detallados para la norma nacional seleccionada); es imprescindible recordarse que para abrir el cuadro de diálogo de definición de los parámetros, es necesario definir un conjunto correcto de datos geométricos: • el número del objeto constituido por el tablero tiene que ser seleccionado Web:www.robot97.com




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• al mínimo, una vía tiene que ser definida. El modulo Autoloader permite analizar las cargas sobre puentes según las normas mencionadas abajo: •

UK - Highways Agency Departmental Standard BD 37/88 “Loads for Highway Bridges”, która zawiera BS5400 Part 2:1978

•

UK - Highways Agency Departmental Standard BD 21/97 “Assessment of Highway Bridges and Structures” Malaysia - JKR Highway Loading standard Hong Kong – diposiciones de Hong Kong, extensión de la norma BD 37/88 RU – capítulo RU de la norma BD 37/88 RAIL – parámetros específicos de Autoloadera a utilizar para las cargas ferroviarias Australia - AUSTROADS standard USA - AASHTO standard.

• • • • • •

En el modulo Autoloader es posible analizar los siguientes tipos de cargas sobre puentes: •

cargas normales compuestas de cargas superficiales (Uniformly Distributed Load - UDL) o lineales (Knife Edge Load - KEL); hay que insistir que en las diferentes normas se usa una nomenclatura diferente para este tipo de cargas: la norma BD 37/88 los llama HA, AUSTROADS utiliza L44 y JKR utiliza LTA

•

cargas excepcionales por carros (conjunto de fuerzas puntuales); la nomenclatura utilizada en las normas no es homogénea: la norma BD 37/88 define los carros como HB, AUSTROADS les define como HLP y JKR utiliza el nombre SV SDL - superimposed dead loading.

•

Hay que ser conciente de que el programa efectúa el análisis con una cierta aproximación. El programa es sólo un herramienta y los resultados de su análisis tienen que ser comprobados para asegurar la corrección de la resolución. El análisis consiste en el que el programa posiciona las cargas en el área de la superficie de influencia considerando los coeficientes normativos apropiados. Las superficies de influencia son guardadas como una rejilla de puntos con una división definida, los valores entre los puntos son interpolados de manera lineal. Por consecuencia, la posición de carros analizada es definida con un cierto paso. El usuario puede parametrizar la división de la rejilla y el paso del carro. Una división demasiado gruesa de la rejilla puede causar resultados incorrectos. La reducción del valor de la división de la rejilla o el del paso del carro hace aumentar la precisión de la resolución pero hay que ser conciente de que esto necesita una más larga duración de los cálculos y, por eso, como en la mayoría de cálculos numéricos, hay que escoger una solución intermedia entre la duración de los cálculos y su precisión.

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3.10. Generación automática de cargas de viento y nieve En el programa Robot es posible generar cargas de viento y nieve . Para hacerlo, hay que seleccionar • en el menú el comando Cargas / Cargas Especiales / ieve y Viento 2D/3D, un cuadro de diálogo será desplegado en la pantalla. •

icono Cargas de Viento y nieve 2D/3D

.

Las opciones disponibles en esta ventana del diálogo permiten definir las cargas del viento y nieve según la norma Eurocode 1 (variante general y normas para ciertos países europeos – vea la lista abajo), según los códigos franceses NV 65/N84 Mod.96 o NV65+Carte 96, segúna la norma española NBE-AE 88, según la norma italiana DM 16/1/96, según la norma estadounidense ANSI/ASCE 7-98, norma rumana 10101/20-90/21-92, norma rusa SNiP 2.01.07-85 y según la norma argelina DTR C2-47/NV99. La norma Eurocode 1 está disponible con los documentos de aplicación nacional para los siguiente países europeos: Austria, Bélgica, Dinamarca, Finlandia, Francia, España, Alemania, Grecia, Islandia, Irlanda, Italia, Luxemburgo, Holanda, Noruega, Polonia, Portugal, Suecia, Suiza, Gran Bretaña.

OTA:

La opción ”CARGAS DE VIETO Y IEVE" sólo está disponible para dos tipos de estructura: PORTICO PLAO y CELOSIA PLAA.

La generación automática de tales cargas es imposible para otras estructuras o cuando ninguna estructura está definida.

La ventana de diálogo Cargas de Viento y ieve contiene los parámetros básicos relativos a la estructura para la cual se generarán las cargas de viento y nieve: Envolvente Permite definir los elementos de la estructura para los que se generarán cargas de viento y nieve. El envolvente está definido por los números de los nudos seleccionados. Automático Empieza la generación automática del envolvente. Los parámetros son determinados según las opciones seleccionadas para el reconocimiento automático del envolvente (los números de nudos aparecen en el campo Envolvente). Sin cornisas Si esta opción está activada, la generación automática de la envolvente se efectuará sin considerar los áticos

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Profundidad total Esta opción define la profundidad del edificio (longitud). Esta dimensión es necesaria para la definición de coeficientes de viento y nieve globales de la estructura. OTA: esta opción es necesaria para asegurar la generación apropiada de cargas de viento/nieve. Separación Define la distancia entre los elementos portantes de la estructura. Esta dimensión es necesaria para transferir a los elementos portantes las cargas sobre superficies debidas a la acción del viento y de la nieve. OTA: esta opción es necesaria para asegurar la generación apropiada de cargas de viento/nieve. La parte inferior derecha del cuadro de diálogo contiene dos opciones: •

Viento – si se selecciona esta opción, al generar las cargas climáticas se crearán casos de carga de viento para la estructura; si la opción está inactiva, los casos de carga de viento para la estructura no serán generados

•

ieve - si se selecciona esta opción, al generar las cargas climáticas se crearán casos de carga de nieve para la estructura; si la opción está inactiva, los casos de carga de nieve para la estructura no serán generados.

Debajo se encuentra la opción Mostrar la nota de cálculo después de la generación de cargas. Si esta opción es inactiva, después de la generación de casos de carga de nieve/viento, se abrirá el editor de texto en el que se presentarán los valores de cargas calculadas para los casos de carga de viento/nieve específicos. Si la opción está inactiva, se generarán los casos de carga de viento y nieve. En la pantalla no aparecerá el editor de texto mostrando los valores de cargas para los casos de cargas de viento/nieve. Los archivos conteniendo las notas de cálculo para las cargas de nieve/viento se guardarán el la carpeta Robot Office Project / Output. En la parte inferior del cuadro de diálogo es disponible el botón Parámetros. Después de un clic sobre este botón, se abre el cuadro de diálogo en el que se pueden definir los parámetros detallados para las cargas de viento y nieve.

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Parámetros Generales Esta pestaña contiene las opciones básicas requeridas para la norma climática seleccionada en el cuadro de diálogo Preferencias pare el proyecto. Si una opción cualquiera se selecciona en el cuadro de diálogo Cargas de viento y nieve, en la esquina superior derecha de la ventana aparece el icono que representa la significación de la opción. La ventana del diálogo ha sido dividida en varias zonas que contienen grupos de opciones específicas. Las opciones siguientes se localizan en la parte superior del cuadro de diálogo: Departamento, Cantón y Altitud geográfica (m). Las tres otras zonas principales del ventana de diálogo Cargas de viento y nieve definen los parámetros principales para las cargas de viento y nieve. • La zona Dimensiones de la estructura contiene las opciones Altura de la estructura y Posición del suelo. (Atención : el valor 0 para la altura de la estructura corresponde a la altura de la modelación, para la mayoría de los casos es inútil modificar este valor.) • La zona Flecha del tejado propone el valor automático y manual. • La zona Reemplazar las cargas sobre barras por cargas sobre nudos agrupa las opciones Para todas las barras de la envolvente y Para las barras de la lista. Otras pestañas La ventana de diálogo Cargas de nieve y viento agrupa otras tres pestañas: • ieve • Viento • Permeabilidad Web:www.robot97.com




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Estas pestañas permiten la definición de parámetros de cargas de viento y nieve así como la definición de los parámetros de permeabilidad según los requisitos del código seleccionado. BIBLIOGRAPHIE – OUVRAGES SELECTIOES - ORMES Regles V 65 Et Annexes Règles 84 Règles Définissant Les Effets De La eige Et Du Vent Sur Les Constructions Et Annexes, Eyrolles 1987 orma europea Eurocode 1: Basis of design and actions on structures

3.10.1. Cargas de Viento/Nieve en 3D Una vez que el usuario ha definido parámetros generales de la estructura imprescindibles para generar cargas de nieve y viento sobre estructuras en 2D (envolvente, profundidad y separación), después un clic en el botón Generar 3D (disponible en el cuadro de diálogo Cargas de nieve y viento) el programa mostrará el cuadro de diálogo presentada debajo.

Las cargas de nieve/viento en 3D se crean de la siguiente manera: • Las cargas de nieve/viento son generadas para el pórtico plano definido • Según los parámetros definidos en esta ventana de diálogo, el programa crea una estructura 3D (pórtico espacial). • La definición del pórtico 2D es copiada en un número determinado veces (de acuerdo al intereje definido por el usuario.) • Barras horizontales son generadas entre los pórticos sucesivos; las cargas serán transferidas desde el tejado de la estructura a través de correas para diseñar las barras.

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Las cargas de nieve y viento en 2D calculadas para el pórtico bidimensional (se expresan como el valor de fuerza por la unidad del área) se recoge de las superficies pertinentes y se aplica a los purlins como una carga uniforme (el valor de fuerza por unidad de longitud). Para los purlins, la carga se recoge de una superficie plana del área limitada por el purlin vecino o el borde de la superficie (si no hay ningún purlin vecino en esta dirección). En la zona Posición de los pórticos se puede definir los siguientes parámetros: • • •

Posición de los pórticos - Manera de posicionar los pórticos 2D (regular - distancia constante entre los pórticos, irregular - distancias diferentes entre los pórticos consecutivos) úmero de pórticos - Número esperado de pórticos en la estructura 3D resultante. Separaciones – Espacio entre los marcos, el valor del espacio es determinado por la posición regular de campos, por la posición irregular de un definición n-1 espacios divididos por separadores, donde n es el número de marcos.

En la zona Posición de las barras longitudinales, uno puede seleccionar una barra en la estructura (por medio de los botones ' <' y '> '), y luego determinar sus parámetros. El campo Barra muestra el número de la barra seleccionada. Al mismo tiempo, la barra parpadea en el campo presentando un dibujo esquemático en 2D (una barra también puede ser indicada directamente en el esquema 2D). La zona Posición de las barras longitudinales agrupa también contiene las opciones siguientes: • • •

Botón Sección - permite seleccionar una sección a ser usada al crear purlins (viga longitudinal) Posición - se puede seleccionar la posición relativa o absoluta para la posición de purlins en la barra actual del pórtico 2D. Excentricidades – activando esta opción permite al programa considerar las excentricidades al generar purlins.

Al pulsar el botón Generar 3D, comienza la generación de cargas de nieve y viento en 3D.

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3.10.2. Cargas de viento en los postes y mástiles La opción sirve para generar cargas climáticas en las estructuras tipo: mástiles de celosía, postes y torres, torres de transmisión etc. OTA:

La opción Carga de viento sobre postes es accesible sólo para las barras de la estructura espacial: PÓRTICO 3D y CELOSÍA 3D. Las estructuras creadas han de tener la base en forma de un triángulo equilateral.

OTA:

La generación de las cargas de viento para los mástiles, torres, postes está basada en la norma francesa V 65 y la norma americana EIA.

La generación de las cargas climáticas puede ser iniciada después de: • Seleccionar en el menú el comando Cargas / Cargas especiales / Cargas de viento sobre postes •

presionar el botón Cargas de viento sobre postes

.

En la pantalla aparece el cuadro de diálogo presentado a continuación.

El cuadro de diálogo presentado se compone de cuatro pestañas: General, Específicos, Segmentos y Equipo (las opciones se encuentran en las respectivas pestañas y dependen de la norma seleccionada). Pongamos de ejemplo: en la pestaña General se puede definir los siguientes parámetros: departamento, cantón, región de viento y tipo de viento y ubicación, con la posibilidad de activar la opción Costa del mar.

En la parte central del cuadro de diálogo se encuentra el campo de edición Altura de la estructura que sirve para entrar la altitud de la estructura para los cálculos del valor de la presión del viento. Abajo se encuentra el campo Coeficiente, en el que se puede definir el valor del coeficiente de corrección de los valores de la presión del viento. En la parte inferior del cuadro de diálogo se encuentran las opciones que permiten la selección de :

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• • •

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Modo de definición de la presión del viento (hay tres posibilidades: automático a base de la región definida: manualmente, entrando la magnitud de la presión de base, manualmente entrando la velocidad del viento) El número de la dirección de la acción de los casos de viento (Reglamentarias – en este caso se supone que la estructura es simétrica, Todas - La opción útil en el caso de las estructuras no simétricas) Modo de cálculo de la presión de viento en los correspondientes elementos de la estructura (hay dos posibilidades: Constante – se calcula según el punto más alto del segmento y Variable – calculada para cada elemento según su punto mas alto).

Las opciones de las pestañas restantes permiten: • pestaña Específicos – definir otros parámetros de las cargas (escarcha, acción dinámica del viento etc.) • pestaña Segmentos - definir los parámetros de los segmentos a los que se divide la estructura de tipo mástil (por ejemplo postes de alta tensión, torres de radio etc.) • pestaña Equipo - definir otras superficies que tienen una influencia notable en las cargas de viento de la estructura como antenas, tablas, relleno de la estructura etc. En la parte inferior del cuadro de diálogo se encuentran los botones estándar (Cerrar, Ayuda y Cancelar) y el botón Generar, que genera las cargas de viento en el poste definido y crea una nota de cálculo. LITERATURA - ORMAS TIA/EIA STADARD Structural Standards for Steel Antenna Towers and Antenna Supporting Structures TIA/EIA-222-F (Revision of EIA/TIA-222-E), Telecommunications Industry Association, June 1996

3.10.3. Cargas de viento y nieve en los objetos 3D El funcionamiento de las opciones de generación de carga de viento y nieve para las superficies parece al funcionamiento de la generación de cargas de este tipo para los pórticos 2D (vea el capítulo 3.10). Los pasos sucesivos para la generación de cargas de viento y nieve para los pórticos 2D y para sus homólogos para las estructuras espaciales son las siguientes: Pórtico 2D 1. generación de la envolvente 2. definición de los parámetros normativos 3. generación de los coeficientes 4. aplicación de las cargas a las barras de la estructura

Estructuras espaciales 1. definición de las superficies 2. definición de los parámetros normativos 3. generación/modificación de los coeficientes 4. generación de las cargas superficiales (estas cargas son transferidas en las barras de la estructura con ayuda de las superficies definidas).

Para acceder a la opción Viento y nieve 3D, hay que efectuar una de las siguientes acciones: • en el menú, seleccione la opción Cargas / Cargas especiales / Cargas climáticas 2D\3D •

en la barra de herramientas, haga clic en el icono

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OTA:

La opción es disponible sólo para las estructuras de tipo: Pórtico 3D y Lámina (actualmente, para la norma francesa V65).

Para generar las cargas de viento y nieve para las superficies, hay que: • definir la lista de superficies para las cuales las cargas de viento y nieve serán aplicadas (en el cuadro de diálogo antes mencionado) • definir los parámetros de la generación automática de cargas de viento y nieve (después de un clic en el botón Parámetros en el cuadro de diálogo antes mencionado, el programa abre un cuadro de diálogo de definición de parámetros de las cargas de viento y nieve); después de la definición de los parámetros de las cargas de viento y nieve y un clic en el botón Aplicar, se cierra el cuadro de diálogo Parámetros y el programa muestra el cuadro de diálogo Cargas. El cuado de diálogo Cargas muestra la vista de la estructura definida y la lista de selección de casos de carga climáticos generados. La vista de la estructura (vea la figura a continuación) presenta los planos de aplicación de cargas usando una leyenda de colores. La tabla ubicada en el cuadro de diálogo muestra todas las superficies de la estructura. Para las superficies a las cuales las cargas no han sido generadas automáticamente, los valores de las cargas son nulos.

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Después de un clic en el botón Generar, se cierra el cuadro de diálogo antes mencionado y las cargas se generan para las superficies. Las cargas se aplican como presión en los objetos superficiales en el sistema local o global. Más tarde, las cargas sobre barras son transferidas en las barras de la misma manera que se generan las cargas sobre barras por objetos 3D; la transferencia de las cargas sobre barras se efectúa durante la generación del modelo de la estructura. El conjunto de los coeficientes para la definición de las cargas de viento y nieve se guarda en el proyecto para que el usuario tenga la posibilidad de editar los coeficientes y los parámetros de las cargas de viento y nieve. En ocasión de la definición de las cargas climáticas hay que mencionar la opción Cerramientos, que sirve para definir la definición de un nuevo tipo de objeto – superficie que permite aplicar las cargas superficiales en las barras (pero este tipo de objeto no transfiere cargas). La opción permite la definición de las estructuras de barras con paredes de cerramiento. Este tipo de objeto facilita de manera notable la generación de las cargas por medio de la definición de objetos estructurales reales que no participan en la resistencia de la estructura, por ejemplo cerramientos y tejados. La opción Cerramientos es disponible después de las siguientes maneras: • en le menú, después de la selección del comando : Estructura/Otros atributos/Cerramientos; •

en la barra de herramientas, después de un clic en el icono

OTA:

.

A las superficies de cerramientos no se aplica el mallado de elementos finitos. El cerramiento es un elemento auxiliar para la definición de las cargas.

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El objeto superficie es generado como una faceta con el cerramiento definido. La definición de la superficie se efectúa del mismo modo que la definición del panel (por la selección de un punto interno o de una selección de objetos lineales). La opción de definición de la superficie por la aplicación del cerramiento al objeto de tipo faceta es disponible para los siguientes tipos de estructura: estructuras de barra y estructuras de tipo lámina. Se supone que para las estructuras de tipo sólido el objeto‘faceta’ se comporta como una pared de un objeto de tipo sólido ; para el objeto de este tipo la definición de superficies de carga no es admisible.

3.10.4. Cargas de viento para las estructuras con base poligonal (prisma) La opción sirve para generar las cargas de viento para las estructuras ejesimétricas (estructuras con base poligonal regular). La opción está disponible para las siguientes normas : • norma climática francesa NV65 (artículo 3). • norma climática estadounidense ANSI/ASCE 7-98. La figura a continuación muestra los tipos de la estructura para las cuales las cargas de viento pueden ser generadas.

La opción permite generar las cargas de viento para los elementos finitos superficiales y paneles seleccionados. Esto significa que, antes de seleccionar la opción, hay que seleccionar paneles o elementos finitos para los cuales las cargas de viento serán generadas. La generación de las cargas climáticas puede iniciarse de las siguientes maneras: • seleccionando en el menú el comando Cargas / Cargas especiales / Cargas de viento sobre cilindros

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•

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haciendo clic en el icono Cargas de viento sobre cilindros

.

OTA:

La opción Cargas de viento sobre cilindros es disponible sólo para las estructuras de tipo lámina.

OTA:

La generación de las cargas de viento se efectúa según la norma francesa V 65 o según la norma estadounidense ASI/ASCE 7-98.

Los parámetros definidos para la generación de las cargas de viento para este tipo de estructura son análogos a los parámetros discutidos en los capítulos precedentes (los parámetros se refieran a la norma climática francesa NV65 o a la norma climática estadounidense ANSI/ASCE 7-98). Después de la selección de esta opción el programa muestra el cuadro de diálogo representado en el dibujo a continuación (cuado de diálogo para la norma francesa).

En la parte superior del cuadro de diálogo, en la zona Direcciones del viento: • En la lista Generatrices – se puede definir la dirección respecto a la altura de la estructura axisimétrica definida (cilindro); se pueden seleccionar las direcciones X, Y y Z del sistema de coordenadas globales • La opción Viento permite definir las direcciones de las cargas de viento definidas; las direcciones seleccionadas se refieren al sistema de coordenadas globales. En la parte inferior del cuadro de diálogo, en la zona Tipo de estructura se pueden definir los siguientes parámetros: para la norma francesa: • Categoría – la lista contiene las categorías disponibles para la estructura calculada: categoría I prisma con base de 3 o 4 lados categoría II prisma con base de 5 a 10 lados sin rigidizadores redondeados categoría prisma con base de 11 a 20 lados con/sin rigidizadores redondeados III categoría cilindro con base circular con rigidizadores delgados o con rigidizadores

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IV espesos con aristas vivas categoría V prisma con base de 20 lados o mas con/sin rigidizadores redondeados categoría cilindro liso con base circular sin rigidizadores con superficie lisa de manera VI permanente. Si se selecciona la categoría II, se vuelve disponible la opción úmero de lados; en la lista, hay que seleccionar el número de lados de la estructura axisimétrica. Para las demás categorías la opción úmero de lados no está disponible. para la norma estadounidense: • Categoría – la lista contiene las categorías disponibles para la estructura calculada: categoría I cuadrada categoría II hexagonal o octogonal categoría III circular con superficie moderadamente rugosa categoría IV circular con superficie rugosa categoría V circular con superficie fuertemente rugosa. Para cada categoría está disponible la opción úmero de lados; en la lista hay que seleccionar el número de paredes de la estructura axisimétrica. Después de la definición de los parámetros básicos de la estructura axisimétrica y un clic en el botón Parámetros el programa muestra el cuadro de diálogo permitiendo la definición de parámetros de carga de viento. El cuadro de diálogo de definición de cargas de viento se compone de tres fichas: General Específicos Segmentos. Las opciones ubicadas en las demás fichas permiten: •

ficha General – definición de los parámetros básicos de la carga (ubicación de la estructura, presión de viento, nivel del suelo etc.)

•

ficha Específicos – definición de los parámetros suplementarios de acción del viento (por ejemplo, acción dinámica del viento para la norma francesa o coeficiente topográfico y coeficiente de ráfagas de viento para la norma estadounidense)

•

ficha Segmentos – definición de los parámetros de los segmentos en los que se divide la estructura.

Los parámetros accesibles en estas fichas dependen de la norma climática seleccionada. La parte inferior del cuadro de diálogo contiene los botones estándar (Cerrar, Ayuda y Cancelar) y el botón Generar, un clic sobre este botón empieza la generación de las cargas de viento para la estructura definida y la generación de la nota de cálculo. OTA: como la norma ASCE 7-98 no precisa el modo de distribución de la fuerza resultante en la superficie de la estructura, el programa adopta para la norma ASCE 7-98 el método de distribución adoptado en la norma climática francesa V 65 modificación 99.

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3.10.5. Especificación de cargas (cargas importadas desde la base de datos) Actualmente, el programa posibilita crear conjuntos de cargas solicitando les elementos estructurales específicos. Es una herramienta que permite adicionar las cargas aplicadas al elemento estructural dado. Las cargas proporcionan los valores característicos y los valores de cálculo; los valores característicos se toman desde las tablas guardadas en la base de datos, los valores de cálculo se obtienen por la multiplicación de los valores característicos por los coeficientes de cálculo. En el programa, la opción funciona para las cargas superficiales debidas a las cargas permanentes. Las cargas permanentes incluyen las cargas debidas a los pesos de dos tipos: • superficiales (por ejemplo: peso de las cubiertas, revestimientos, isolación etc.) • volumétricos (por ejemplo: peso de los materiales estructurales, taludes etc.). La opción funciona como un calculador manual para adicionar las cargas. Los valores calculados no se transfieren en los registros de cargas. El usuario mismo define los valores de las cargas para los casos de carga específicos, por eso, se pueden utilizar los valores calculados en el cuadro de diálogo mostrado a continuación. ATENCIÓN: Si se modifican los valores unitarios en la base de datos, los valores de las cargas no se actualizan. Opción Especificación de cargas está disponible de dos maneras : • en el menú, seleccionando el comando Cargas / Cargas especiales / Especificación de cargas • en la barra de herramientas, al hacer clic en el icono Especificación de cargas Después de la selección de esta opción, el programa muestra la ventana mostrada a continuación.

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.


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La opción está disponible para todos los tipos de estructuras disponibles en el programa Robot. La parte izquierda del cuadro de diálogo agrupa las opciones sirviendo para calcular, guardar y abrir conjuntos de cargas: •

lista de selección de conjuntos; La lista contiene la lista de los conjuntos de cargas guardados. En este campo es también posible definir nuevos conjuntos de cargas; el nombre del conjunto (etiqueta) es el identificador del conjunto y aparece también en la nota de cálculo; el conjunto se abre después de la selección del nombre del conjunto en la lista. Sobre la lista de selección de conjuntos, los botones siguientes están disponibles: uevo - un clic en este botón permite definir un nuevo nombre de conjunto (el conjunto de cargas actual es eliminado) Guardar - un clic en este botón permite guardar la carga definida actualmente; para guardar un conjunto hay que especificar su nombre. Eliminar - un clic en este botón permite eliminar de la lista la carga definida actualmente. ota – Abre el editor de texto conteniendo los datos del conjunto de cargas actual (la nota puede utilizarse para la composición de la impresión compuesta) Debajo de la lista de selección de conjuntos se ubican los siguientes botones: - un clic en este botón permite mover la línea actualmente seleccionada una posición más arriba en la tabla conteniendo la lista de materiales de carga - un clic en este botón permite mover la línea actualmente seleccionada una posición más abajo en la tabla conteniendo la lista de materiales de carga - un clic en este botón permite eliminar la línea actualmente seleccionada en la tabla conteniendo la lista de materiales de carga

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•

•

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- un clic en este botón permite eliminar todas las líneas en la tabla conteniendo la lista de materiales de carga La tabla Especificación de cargas muestra los datos relativos à la carga total; los registros sucesivos de la carga contienen: El nombre de la carga El valor de la Carga unitaria (superficial o volumétrica) importado desde la base de datos. El valor de la Espesor de la capa – para las cargas volumétricas, la edición es posible – el valor por defecto es igual a 10 cm (para las cargas superficiales este campo es inaccesible); la unidad es la de las dimensiones de la sección El valor de la carga característica: - para las cargas volumétricas es el producto (peso unitario)*(espesor) - para las cargas superficiales es el peso unitario unidad de carga: fuerza/longitudć^2 El valor del Coeficiente de cálculo Gf - campo de edición; los valores por defecto están guardados y se toman desde la vase de datos El valor de la carga de Cálculo = (carga característica)* (coef. de cálculo) unidad: fuerza/longitud^2 La última línea de la tabla muestra la suma de las cargas características y carga de cálculo en las líneas sucesivas ; de más, se presenta el valor del coeficiente de cálculo medio siendo el quociente de la suma de las cargas de cálculo y de la suma de cargas características. Debajo de la tabla están disponibles las opciones sirviendo para calcular las fuerzas concentradas o las fuerzas lineales debidas a la carga superficial obtenida p (carga característica y carga de cálculo). - Carga superficial - producto: A*B*p, unidad: fuerza - Carga lineal - producto: A*p (la dimensión B no está disponible), unidad: fuerza/longitud - Carga superficial: igual a p (las dimensiones A, B no están disponibles), unidad: fuerza/longitud^2.

La parte derecha del cuadro de diálogo agrupa las opciones permitiendo administrar la base de datos de cargas unitarias: • El grupo e opciones Carga sirve para seleccionar la carga de la base de datos; la carga seleccionada puede ser transferida a la especificación de cargas (disponible en la parte izquierda del cuadro de diálogo), por eso, presione la tecla <; el campo Catálogo muestra el nombre de la base de datos actual de cargas unitarias. • El campo Catálogo muestra el nombre de la base de datos actual de cargas unitarias; la selección de la base actual puede efectuarse en el cuadro de diálogo Preferencias para el proyecto • Lista se selección sirviendo para seleccionar la tabla apropiada de cargas unitarias – el contenido de esta lista depende del tipo de cargas seleccionado: Peso de materiales, Peso de elementos, Peso de suelos o Cargas variables; la selección, por ejemplo, del tipo de material depende del contenido de la base de datos: Hormigón, Madera y productos derivados, Cuberturas de tejado etc. •

Tabla para consultar y seleccionar datos de cargas unitarias – los elementos de esta tabla no pueden modificarse; la tabla contiene las columnas guardadas en la base de cargas: (Material y Peso) Web:www.robot97.com




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La unidad de peso depende del tipo seleccionado; si se trata del peso de material, la unidad es fuerza /longitud^3; si se trata del peso de los elementos, la unidad es fuerza/longitud^2 Un clic en el botón Edición de la base de datos de cargas abre el cuadro de diálogo de edición de la base de datos; el cuadro de diálogo Edición de la base de datos de cargas proporciona les opciones permitiendo definir un nuevo registro, eliminar el registro, modificar el registro (incluso la posibilidad de copia), selección de las columnas mostradas.

3.10.6. Definición automática de las cargas debidas a la presión del suelo El programa Robot proporciona una herramienta sirviendo para calcular la presión del suelo en los elementos estructurales ubicados en el suelo, por ejemplo, muros de contención, paredes etc. Se consideran la presión debida al suelo y la presión debida a las fuerzas aplicadas a la superficie del suelo. El valor de la presión del suelo puede ser modificado en función de tipo de trabajo del elemento de contención: • presión reducida debido a la presencia de objetos próximos –presión en el caso de la presencia de un otro objeto que reduce la presión del suelo •

presión activa – presión reducida en el caso que, en efecto de la acción de las fuerzas exteriores, el elemento de contención se desplaza en la dirección conforme a la dirección de la presión del suelo

•

presión pasiva – presión aumentada en el caso que, en efecto de la acción de las fuerzas exteriores, el elemento de contención se desplaza en la dirección opuesta a la dirección de la presión del suelo. Para las cargas aplicadas en la superficie del suelo, se adopta la distribución lineal de las tensiones en el suelo. La opción permite: • definir el perfil del suelo utilizando el catálogo de suelos conteniendo las características de suelos. • guardar y leer el perfil geotécnico completo definido por el usuario y editar la base de datos de suelos, • definir las cargas aplicadas a la superficie del suelo • calcular y visualizar los diagramas de la presión del suelo • generar las cargas sobre paneles o barras de acuerdo con la presión del suelo calculada. El perfil geotécnico guardado puede ser utilizado en otros módulos utilizando perfiles geotécnicos. La opción Presión del suelo está disponible de dos maneras: • en el menú, seleccionando el comando: Cargas / Cargas especiales / Presión del suelo • en la barra de herramientas, haciendo clic en el icono Presión del suelo . Al seleccionar esta opción el programa muestra el cuadro de diálogo presentado a continuación. Dependiendo de los objetos seleccionados a los que se afectará la carga por presión (barras o paneles), el cuadro de diálogo proporcionará datos ligeramente diferentes sobre la dirección de la aplicación de la carga.

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En este cuadro de diálogo, los parámetros siguientes pueden definirse: • número y el nombre del caso de carga actual para el que las cargas debidas a la presión del suelo serán generadas • selección del tipo de objetos a los que la carga es aplicada: Paneles o Barras • lista de barras o de paneles (en el campo de edición Lista de objetos) en los que la carga debida a la presión del suelo será definida; hay que poner atención en el hecho que la carga será aplicada a los objetos ubicados debajo la coordenada Z tomada como el nivel del suelo en el cuadro de diálogo Parámetros; el valor de la carga depende de la profundidad de la estructura en el suelo • si se definen cargas sobre barras, es imprescindible especificar el valor de la separación, porque la presión del suelo se calcula como carga superficial y,. para obtener la carga lineal en la barra, hay que adicionar las cargas superficiales actuantes para esta (largura) • dirección de la acción de la carga para los paneles, la presión del suelo es definida siempre como la presión normal a la superficie; sólo es posible seleccionar si la dirección es Conforme al sistema local del panel (conforme a la orientación del eje local Z) o Opuesta al sistema local del panel para las barras – puede seleccionarse una dirección cualquiera de la carga conformemente al sistema Global o Local de la barra. Un clic en el botón Aplicar efectúa la definición de la carga debida a la presión del suelo sobre los elementos listados seleccionados, la orientación de la carga es conforme a la dirección seleccionada. La carga es definida para el caso de carga seleccionado actualmente. Un clic en el botón Cerrar cierra el cuadro de diálogo (los parámetros no se guardan). El cuadro de diálogo Presión del suelo (parámetros) se abre después de un clic en el botón Parámetros ubicado en el cuadro de diálogo Presión del suelo. El cuadro de diálogo agrupa tres etiquetas: Suelos, Cargas y Resultados. Etiqueta Suelos

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En esta etiqueta pueden definirse los siguientes parámetros: •

datos geométricos del elemento de contención y del suelo

- nivel del suelo; el valor del nivel del suelo identifica la coordenada Z de la posición del nivel del suelo en el modelo de la estructura; este valor no puede modificarse dado que es igual al nivel del primer estrato del suelo definido en la tabla - ángulo de inclinación del suelo respecto la dirección horizontal α - ángulo de inclinación del elemento de contención respecto a la dirección vertical β ATENCIÓN: el valor del ángulo β para el coeficiente Kp debe ser entrado con el signo (+), este valor para el coeficiente Ka debe tener el signo (-) si el elemento se inclina “en la dirección” del suelo. - distancia al otro objeto; este valor debe definirse si hay que considerar la reducción de la presión debido a otros objetos en la proximidad - el nivel del agua freática es definido en el sistema de coordenadas globales (respecto al nivel del suelo); el valor debe definirse si es preciso considerar la reducción de la presión debida a la presencia del agua freática; la posición del nivel del agua se muestra en la vista del perfil geotécnico. Hay que tomar en cuenta que la presencia del agua freática influye en el valor de la presión, debido a la reducción de la densidad del suelo y a la presión del agua - datos definiendo el estado de trabajo del suelo en relación con el desplazamiento del elemento de contención; el desplazamiento se define por el volteo del elemento ρ, el volteo aproximado se toma como la relación f/H (desplazamiento de la cabeza / altura del elemento); el estado de trabajo del suelo puede definirse como: - presión activa Ka -> ρa ≤ ρ < 0 - presión del equilibrio Ko -> ρ = 0 - presión pasiva Kp -> 0 < ρ ≤ ρp - valor límite o intermedio. • tabla de definición del suelo estratificado Hay que seleccionar el tipo de suelo en la lista desplegable en la columna ombre y luego definir el nivel del estrato del suelo entrando el valor apropiado en la columna ivel o Espesor; la tabla proporciona un catálogo de suelos, el catálogo por defecto se define en el en el cuadro de diálogo Preferencias (la edición de la lista de bases de datos es disponible después de haber activado la opción Herramientas / Preferencias para el proyecto / Catálogos / Catálogo de suelos) • vista presentando el esquema del suelo estratificado y la escala de la profundidad; la zona Perfil geotécnico agrupa las opciones permitiendo guardar y abrir perfiles del usuario; un clic en el botón Guardar abre el cuadro de diálogo Guardar como; Cada perfil ser guardo como un archivo distinto en el formato del programa MS Access © (*.mbd); Un clic en el botón Abrir abre el cuadro de diálogo en el que el archivo deseado de tipo *.mbd puede seleccionarse; el campo de edición ombre (inaccesible para la edición) representa la ruta de acceso al archivo actual con el perfil geotécnico almacenado Un clic en el botón Edición del catálogo de suelos permite editar el catálogo de suelos actual.

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Etiqueta Cargas En esta etiqueta pueden definirse las cargas exteriores aplicadas al suelo. Las cargas se definen en la tabla en la parte inferior del cuadro de diálogo. Cada carga sucesiva tiene un nombre y una lista de parámetros que dependen del tipo de carga. Los siguientes tipos de carga pueden definirse: • carga lineal – la carga se define con los siguientes datos: nombre, distancia x [longitud], intensidad de la carga Q [fuerza/longitud] • carga en el contorno - la carga se define con los siguientes datos: nombre, distancia x1 [longitud], distancia x2 [longitud], intensidad de la carga P [fuerza/longitud^2] • carga uniforme – la carga se define con los siguientes datos: nombre, distancia x [longitud], intensidad de la carga P [fuerza/longitud^2]. De más, se puede seleccionar el tipo de distribución de la presión según las siguientes normas: • condiciones francesas SETRA • normas polacas: PN-83/B-03010 y PN-85/S-10030 • norma rusa RD 31.31.27-81. Etiqueta Resultados La etiqueta muestra: • en la parte derecha del cuadro de diálogo, la lista de las cargas creadas; la lista contiene siempre la carga debida a la presión del suelo y los casos de carga definidos por el usuario debidos a las cargas en el talud; la lista permite seleccionar los casos que serán transferidos como cargas hacía el modelo • en la parte izquierda del cuadro de diálogo, la vista del perfil geotécnico con el diagrama de la carga; el diagrama muestra el caso seleccionado en la lista (al mover el puntero sobre el diagrama es posible leer los valores en los puntos específicos del diagrama) • los mensajes de advertencia aparecen en el campo debajo de la lista si los datos son incorrectos. Un clic en el botón ota de cálculo abre el editor de texto con la nota conteniendo el conjunto de datos y los diagramas de presión obtenidos. Un clic en el botón OK cierra el cuadro de diálogo y prepara a generación de las cargas.

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3.11.

Cables

El programa Robot Millenium proporciona la posibilidad de definir estructuras de cables (es decir las estructuras con cables como elementos portantes principales). Si una de las dimensiones principales de un elemento es mayor que los dos restantes, y la rigidez de la sección con respecto a flexión y torsión es pequeña en comparación a la rigidez de tracción, tal elemento es considerado a ser un cable. La conclusión básica deducida de la definición anterior es que sólo las fuerzas de tracción pueden ser transferidas por cables. También, en algunos casos los cables pueden transferir pequeñas torsiones o momentos de torsión y esfuerzos transversales. La opción que permite atribuir propiedades del cable para estructurar elementos está disponible al: • Seleccionar el menú: Estructura/Características/Cables o • Barra de herramientas Definición de la Estructura seleccionando el icono

.

Definir un cable en una estructura es similar a atribuir una sección a una barra o un apoyo a un nódulo. Los parámetros siguientes pueden definirse para un cable: etiqueta, color, sección (área de sección transversal), material así como también los parámetros de montaje para el cable: • Tensión – seleccionando esta opción permite definir la tensión normal (calculó con respecto al cordón del cable) para las cargas en caso de montaje. El valor de tensión debe introducirse en el campo apropiado. • Fuerza – seleccionando esta opción permite definir el parámetro Fuerza Fo (fuerza de tensión calculada con respecto al cordón del cable) para cargas de caso de montaje. El valor de la fuerza debe introducirse en el campo apropiado.

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• Longitud - seleccionando esta opción podemos definir la longitud del cable no cargado por el caso de montaje. El valor de la longitud deberá ser introducido en el campo apropiado. • Dilatación - si esta opción es seleccionada, la dilatación del cable (o la dilatación relativa si la opción relativa es seleccionada) será definida para el caso de montaje. El valor de la dilatación debe introducirse en el campo apropiado. La dilatación es la diferencia entre la longitud del cable no cargado y la distancia entre los nudos pertinentes. Si la dilatación asume un valor positivo, la longitud del cable es más grande que la distancia entre los nudos; si asume valores negativos, la distancia entre los nudos es más grande que la longitud del cable.

OTA:

Opciones Tensión, Fuerza, Longitud y Dilatación son mutuamente exclusivas y no son obligatorias (sí el usuario no especifica ninguno de estos parámetros, la longitud del cable no cargado igualará la distancia entre nudos)

La teoría de estructuras del cable se basa en las siguientes definiciones: • • • •

carga y otros efectos externos son tipo casi-estático y constantes en el tiempo para los cables, no hay momentos flectores y esfuerzos transversales, el elemento cable trabaja en el rango elástico (módulo de Young E = constante), cualquier carga puede aplicarse, salvo las cargas del momento, du • mayores desplazamientos u y gradientes pequeños son admisibles. dx • El área de sección del cable F es constante (F=const), • longitud del cable no cargado = l. Ecuaciones que gobiernan el problema Consideremos un cable de cordón pequeño (es decir el cable para que el ángulo entre la tangente en cualquier punto del cable y una línea recta que une sus extremos sea pequeña), cargar con una carga arbitraria en su plano. Consideremos un elemento infinitesimal en este cable. En la fase inicial (primero, fase de la ensamblaje) es descrito por la carga q0, temperatura T0 y tensión H0; la longitud de este elemento es igual a ds0 (Fig. 1a). Una vez que se aplica la carga al cable (fase final: con la carga q, temperatura T y tensión H), la longitud de una sección del cable elemental es igual a ds (Fig.1b). Ambas fases, junto con las cargas en ambos planos (xy y xz) también se presentan en la Fig. 2.

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Fig.1a

Fig.1b

Asumiendo un pequeño cable curvado y teniendo en cuenta que la fuerza total del cable debe ser tangente, se puede asignar el alargamiento del cable apropiado como una función de valores estáticos. Una vez hecha la integración a lo largo de la longitud total del cable, se obtiene la fórmula conocida para un cable con pequeñas curvaturas. El alargamiento del cable de valor ∆ puede derivarse de (1).

Fig. 2

donde: A, B

-

nudo inicial y nudo final del cable

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EF αl∆ -

δ

∆T Q(x)

-

3-105

módulo de rigidez del cable (E -módulo Young´s , F – sección del cable), coeficiente de expansión térmica, longitud inicial del cable (descargado), cambio de distancias entre apoyos, inicio, ruptura/elongación del cable (regulación), cambio de temperatura función del esfuerzo cortante como para una viga con apoyos fijos (según los índices: respectivamente en el eje Y y direcciones del eje Z y para la fase inicial y final) – esquema dibujado abajo (Fig. 3a),

Fig. 3a • N(x) - función de fuerza axial causada por la carga estática para una viga con apoyos fijos (durante la fase inicial o final) – esquema dibujado abajo (Fig. 3b).

Fig. 3b En la ecuación del cable (1), a diferencia de soluciones tradicionales aplicadas a los cálculos del cable, la fuerza axial puede variar a lo largo de la longitud del cable (en denominadores de ambas integraciones funcionales en la ecuación (1) los componentes funcionales siguientes existen: [H+N(x)]2 y [H0+N0(x)]2), lo que permite resultados más exactos. Cables en Robot Millenium

•

La teoría del elemento de cable en el sistema Robot Millenium esta basada en la teoría general de cables con un cable de pequeño valor de la flecha. Según esta teoría, la rigidez del cable es una función implícita de los parámetros siguientes: rigidez de tracción de cable (E*F), la tracción del cable, desplazamientos de los apoyo de cable, carga transversal en ambas direcciones (py, pz).

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3-106

•

Debido a las características no lineales de elemento del cable, su definición en la estructura requiere métodos iterativos al analizar la estructura.

Opciones a utilizar en Cables de Robot Millenium: Elementos de cable pueden usarse junto con elementos de los siguientes tipos de estructuras: PORTICO PLANO, PORTICO ESPACIAL, LÁMINA. • Todos los tipos de análisis de estructura estándar son admisibles: lineal (de hecho, este es un análisis no-lineal, pero ningún efecto no-lineal se toma en cuenta excepto la no linearidad de los cables mismos), no-lineales (consideración del efecto stress-stiffening), P-delta, Incremental, Pandeo, Dinámico, Armónico, Sísmico; Nota: el análisis dinámico se tratará como lineales con respecto a la rigidez actual. • Las excentricidades son admisibles, • El material es definido como para una barra (el módulo de Young, E es el único requisito; en caso de una definición de carga permanente de cable, adicionalmente el peso unitario P.UN. debe introducirse, y en caso de una carga térmica se necesitará el coeficiente de expansión térmica LX). • Los ángulos GAMA son definidos como para barras (sólo es sustancial para la descripción de carga). Limites para usar elementos de cable: • Para los elementos del cable, es imposible definir relajamientos porque los cables no presentan rigidez a la flexión y tampoco la a la torsión.

Cargas sobre cables Los tipos de carga siguientes se aplican a los elementos de cable: • cargas nodales • cargas muertas • cargas uniformes (constante o variable) • acortamiento/prolongaciones iniciales (cargas adicionales aplicadas además de las cargas aplicadas en la fase de montaje) • carga térmica • carga por fuerzas concentradas a lo largo de la longitud del elemento Los tipos de carga siguientes no se permiten en caso de elementos del cable: • momento concentrado • momento uniforme

SINTAXIS (datos entrados por el usuario en el archivo del texto) PROpiedades () CABles AX=
(E=) (RO=) [STRess = | FORce = | LENgth = | [ DILatation = (RELative)]]

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donde:

STRess

- Tensión normal (calculada con respecto del cable) para lograr el ensamblado de casos de carga

FORce

- Fuerza de tracción (calculada con respecto al cable) para lograr el ensamblado de casos de carga. - Longitud del cable inicial

LEgth Dilatation

Relative Dilatation

- Diferencia entre la longitud del cable inicial y distancia entre los nudos de apoyo (si el valor es positivo - la longitud es más grande que la distancia entre los nudos, si es negativo - la longitud es más pequeña que la distancia entre los nudos) Ratio de diferencia entre la longitud inicial del cable y la distancia entre los nudos de apoyo (si es un valor positivo - la longitud es más grande que la distancia entre los nudos, si es negativo - la longitud es más pequeña que la distancia entre los nudos).

Casos de Carga de montaje El sistema Robot Millenium incluye la fase de ensamblado de estructura (el programa recomienda el primer caso de carga). Para este caso de carga: • para las barras seleccionadas, las fuerzas de tracción iniciales serán especificadas por el usuario introduciendo en uno de los valores presentados debajo en la sintaxis de archivo de texto (los comandos de propiedad): Tensión = s0 (tensión del cable inicial) Fuerza = t0 (fuerza de tensión inicial del cable), • longitud inicial del cable puede ser descrita especificando: LENgth= l0, si es diferente al valor LONG =

(x

− x A ) + ( y B − y A ) + (zB − z A ) 2

B

2

2

qué es igual a la distancia entre los

nudos • esfuerzos iniciales de acortamiento/elongación del cable pueden ser especificados usando el comando DILatation (RELative) . • si no existe la palabra clave RELative, DILatation se expresa en valor absoluto • si existe la palabra clave RELative, el alargamiento inicial se expresa como una fracción, es decir la longitud del cable final es igual a: L = LONG (1 + DIL), • todas las definiciones de carga son aplicadas (ej. el peso propio, las cargas adicionales), • es posible la definición de Temperatura TX para los cables en la fase de la montaje, • desplazamientos calculados para tal caso de carga, describen la geometría inicial para los restantes casos en el análisis de la estructura. Durante el análisis de casos de carga de estructura sucesivos en el estado de equilibrio, se tienen en cuenta las cargas de caso de ensamblaje aplicados a la estructura. Se usan desplazamientos asignados a este caso como base para otros análisis. Las fuerzas de tracción predefinidas se cambian (esto significa que después del ensamblaje el cable será asegurado).

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Casos de carga después de montaje Después de completar el análisis de estructuras, los resultados para los elementos del cable son similares a aquellos obtenidos para los elementos de barras; sin embargo, existen algunas diferencias. Estas diferencias se describen a continuación: • No es posible obtener fuerzas y momentos transversales para los elementos del cable, • Para los elementos del cable, se obtiene la deformación simplificada (como en la barra de celosía) o la deformación exacta (definida según la ecuación de integración de la línea curva de la flecha). • los resultados adicionales para los elementos del cable (como consecuencia de la fase de la ensamblaje) son: ⇒ en cables para los cuales se introduce la tracción (en la sintaxis ROBOT V6 : STRess o FORce), se calcula el valor de la regulación [m], alargamiento, necesaria para la tracción requerida. ⇒ en otros cables, se asigna la fuerza esencial para el ensamblaje. Tales resultados son útiles en el diseño de la fase de ensamblaje. Ellos están disponibles del módulo de los Resultados seleccionando desde el comando: Tensiones/Parámetros/ Resultados para los elementos del cable en la fase de ensamblaje. • la fuerza axial (de tracción) se calcula desde la siguiente fórmula: =

FX 2 + FY 2 + FZ 2 , donde: N - la fuerza aplicada a lo largo de la tangente al cable FX, FY, FZ - esfuerzos de componentes del esfuerzo N proyectados en las direcciones de ejes específicos del sistema de coordenadas locales del cable.

3.12.

Otros atributos de la estructura

En la versión actual del sistema es posible definir atributos de la estructura adicionales como relajamientos, excentricidades, nudos compatibles, uniones rígidas, refuerzos, barras en tracción/compresión y tipos de barras. Las barras que forman la estructura son por defecto empotradas en los nudos (salvo para la celosía plana o espacial), es decir que la compatibilidad de los desplazamientos y de las rotaciones está asegurada para todas las barras adyacentes al nodo dado. Las uniones entre las barras pueden ser relajadas si es necesario. La opción Estructura/Relajaciones permite relajar grados de libertad seleccionados para los nudos dados. En el programa, se pueden definir los siguientes tipos de nudos compatibles: rígidos, elásticos, con amortiguamiento, unilaterales y no lineales. En el programa aparece un nuevo algoritmo que permite los cálculos de la estructura con los relajamientos definidos (opción Algoritmo DSC disponible en el cuadro de diálogo Preferencias del proyecto /Análisis de la estructura). Para una barra cualquiera para la cual se ha definido un tipo de análisis con los relajamientos siguientes: • estándar

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3-109

• unilaterales • elásticos • elásticos y unilaterales Se efectúan las operaciones siguientes: • un nuevo nudo es generado en la estructura (durante la preparación de la estructura) • el elemento de base con el relajamiento es modificado de tal manera que el nuevo nudo reemplaza el antiguo en este elemento (el nudo antiguo permanece en otros elementos de la estructura) • entre el nuevo y el antiguo nudo, es creado un elemento llamado DSC (Discontinuity), véase el dibujo presentado a continuación:

El elemento DSC es un elemento con dos nudos en el cual los esfuerzos nodales están generados según la fórmula:

f1 = − Tk T TT (u 2 − u1 ) f2 = Tk T TT (u 2 − u1 ) k = [ki ]; i = 1, dl es el vector de las rigideces aplicadas a los grados de libertad específicos. La estructura de la matriz de rigidez del elemento es la siguiente

donde

 Tdiag(k )TT K= T  − Tdiag( k )T

− Tdiag(k )TT  , Tdiag(k )TT 

donde la matriz de transformación de la base local a la base global es T heredada de la barra y donde la matriz diagonal generada a partir del vector k es la diag(k). El hecho de entrar el elemento DSC permite la definición de los relajamientos elásticos en el elemento de barra, lo que ha sido imposible en la aproximación actual. Para las estructuras de barras en las que se produce la intersección de las barras, el usuario puede obtener los mismos valores de los desplazamientos para las barra en el punto de su intersección. Para eso sirve la opción udos compatibles. Hay que definir el número de nudos correspondientes al número de las barras relativas. Cada nudo pertenece a otra barra. La opción se encuentra en el menú Estructura/Otros atributos/udos compatibles. En el programa, se pueden definir los siguientes tipos de nudos compatibles: rígidos, elásticos, con amortiguamiento y no lineales.

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3-110

La unión rígida es utilizada para modelar las partes rígidas de la estructura elástica (definición del cuerpo rígido en la estructura). Para la unión de este tipo, todos los nudos tienen la misma rotación y el desplazamiento definidos por la unión rígida y también puede ser limitada a cierto grado de libertad. Las rotaciones y los desplazamientos definidos para la unión rígida pueden ser limitados a cierto grado de libertad. Por ejemplo, los desplazamientos lineales pueden ser bloqueados pero las rotaciones pueden ser libres. El primer nudo es nombrado el nudo maestro (MASTER), y los otros son los nudos esclavos (nudos tipo SLAVE). La opción se encuentra en el menú Estructura/Otros atributos/Uniones rígidas. Informaciones básicas relativas a la definición de las uniones rígidas en la estructura: •

se exige la definición de nudos ADICIOALES (pero, gracias a esto, está siempre visible la posición real de los elementos, no importa que opciones sean seleccionadas en el cuadro de diálogo Visualización)

•

actúan entre nudos, por eso pueden unir tipos arbitrarios de elementos finitos (elementos de tipo barra, elementos de tipo lámina)

•

las uniones régidas pueden utilizarse SÓLO en las estructuras con grados de libertad en rotación.

La definición de una unión rígia entre los nudos equivale a la introducción de la condición de compatibilidad rígida para todos los desplazamientos en estos nudos. Todos los nudos unidos al nudo principal forman un grupo de nudos comparable a un cuerpo rígido (no deformable). OTA:

Hay que recordar que la selección de grados de libertad se aplica sólo a los nudos secundarios de la unión rígida (la unión del nudo principal al ‘cuerpo rígido’ utiliza todos los grados de libertad).

Para algunos elementos de la estructura es necesaria una definición del desplazamiento, p. ej. La conexión excéntrica (no-axial) de la estructura de barras será definida con la opción: Estructura/Otros atributos/Excentricidades. Es posible definir automáticamente las excentricidades para las barras de la estructura; la excentricidad se define por el desplazamiento del eje de la barra hasta las dimensiones exteriores de la sección. La selección de la posición del eje se efectúa por un clic en el botón de selección apropiado disponible en el esquema del perfil; el programa muestra la descripción de la posición del perfil de la barra, es a decir el Shift del eje y las características de la posición del perfil describiendo el valor del shift del eje en el sistema local, por ejemplo -Vpy, Vz (shift del eje : vértice superior izquierdo). Debajo se presentan las informaciones básicas relativas a la definición de las excentricidades en la estructura: •

las excentricidades pueden utilizarse SÓLO para los elementos de barra en flexión

•

permiten definir las barras mediante la referencia a nudos existantes BEZ sin que sea necesario definir nudos adicionales (NOTA: la excentricidad definida para la barra está visible sólo después de la selección de una opción apropiada en el cuadro de diálogo Visualización)

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•

Las excentricidades pueden definirse por valores relativos, esto significa que conservan sus características al modificar la geometría de la estructura (cambio de perfiles)

•

el funcionamiento de las excentricidades es IDÉTICO al funcionamiento de una unión rígida ‘completa’

•

las excentricidades pueden utilizarse SÓLO en las estructuras con grados de libertad en rotación.

OTA:

Las barras para las que fueron definidas excentricidades están unidas a otros elementos de la estructura (o al suelo: apoyos) en los nudos definiondo estas barras y no en los nudos transladados usando el valor de la excentricidad; para los pilares con translación horizontal respecto los apoyos o parra las figas con translacion vertial respecto los pilares, los esfuerzos presentes (actuando) en los nudos (por ejemplo, en el apoyo) actúan con excentricidad a las barras en la que la excentricidad fue definida.

En el programa existe la posibilidad de definir el suelo elástico para las barras de la estructura. Para esto sirve la opción Estructura/Otros atributos/Suelo elástico para barras. Los cálculos para las barras con el tipo de suelo elástico definido son efectuados según el algoritmo clásico de suelo elástico de Winkler, es admisible el distanciamiento de la barra del suelo de un lado. NOTA:

El suelo elástico puede ser definido sólo para algunos tipos de estructura. La tabla expuesta a continuación presenta las direcciones accesibles para el suelo elástico en función de tipo de estructura seleccionada (grados de libertad admisibles para el tipo de estructura seleccionada): PORTICO PLANO PORTICO ESPACIAL EMPARRILLADO PLACA LÁMINA CELOSIA PLANA CELOSIA ESPACIAL

KZ KY, KZ, HX KZ, HX KZ, HX KY, KZ, HX La definición no es posible La definición no es posible

En el caso de las estructuras de tipo placas y láminas, se puede también definir el coeficiente de elasticidad del suelo que se define en el cuadro de diálogo de definición del espesor de la placa o lámina (vea el capítulo 3.5). En algunas estructuras, puede ser necesario definir refuerzos de nudos. Dicha opción está disponible desde el menú seleccionando: Estructura/Otros atributos/Refuerzos. Los refuerzos de nudos son usados en la estructura para mejorar las propiedades de sección de barras en zonas de nudos. En consecuencia, para estas zonas, ellas pueden llevar momentos y fuerzas transversales más grandes, mientras se usan secciones más pequeñas a lo largo de las barras enteras. Los refuerzos pueden ser aplicados solo a secciones en I. Existen dos tipos de refuerzos: • por medio de perfiles soldados de dimensiones determinadas • por medio de secciones recortadas en el perfil correspondiente al de la barra dada. Web:www.robot97.com




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Para definir un refuerzo, se puede determinar el tipo de refuerzo, dimensiones (valores absolutos o relativos) y la posición del refuerzo (superior, inferior, o ambos lados). El refuerzo definido puede ser guardado bajo una etiqueta elegida por el usuario. Luego, puede ser usada muchas veces en una estructura. Los refuerzos pueden ser introducidos en una barra separadamente por cada su extremo. Para las etapas sucesivas de los cálculos, los refuerzos son considerados de la siguiente manera: • Durante los cálculos estáticos: Para la parte de la barra con refuerzo, se asuma una sección de inercia variable cuyas dimensiones son el resultado de la definición del refuerzo. • Durante el dimensionamiento de la unión: las dimensiones de los refuerzos son automáticamente transferidas al modulo Uniones donde se definen las uniones de acero. La modificación de estas dimensiones hace necesaria una actualización de las dimensiones del refuerzo definido o la definición de un refuerzo nuevo. • Durante los cálculos reglamentarios: durante la verificación ciertas suposiciones son hechas acerca de los parámetros sustitutos de la sección de la barra entera. El momento de inercia de una barra virtual sustituida es calculado según la longitud y inercia de componentes específicos de la barra (segmentos con refuerzos y sin ellos). Las propiedades ficticias son usadas para calcular la estabilidad general de una barra. Las tensiones son verificadas en los puntos específicos de la barra teniendo en cuenta las características seccionales reales. El dimensionamiento, es decir la búsqueda de la sección óptima de la barra se efectúa teniendo en cuenta los refuerzos. La opción Imperfecciones geométricas (disponible en el menú después de la selección del comando Geometría/Otros atributos/Imperfecciones geométricas) permiten la definición de las imperfecciones geométricas iniciales. Las imperfecciones geométricas pueden será aplicadas a barras específicas o a grupos de barras colineares (llamadas superbarras). Las imperfecciones no causan la presencia de fuerzas y tensiones iniciales en la estructura; la consideración de las imperfecciones causa sólo la modificación de la geometría de la estructura. Al utilizar esta opción, hay que ser conciente de los principios adoptados: •

las imperfecciones pueden ser aplicadas sólo a los elementos de tipo barra

•

las imperfecciones son aplicadas en el medio de la longitud de la barra simple (grupo de barras colineares)

•

las imperfecciones causan la modificación de la geometría de la barra o del grupo de barras, la modificación de la geometría es realizada por la creación de los elementos de tipo barra que reflejan la forma deformada.

•

todos los resultados de los cálculos de la estructura se muestran para la estructura deformada (es a decir, considerando las imperfecciones geométricas); los desplazamientos de los nudos son presentados en relación a la geometría inicial definida por el usuario.

El programa le proporciona también la posibilidad de definir rótulas no lineales que pueden ser utilizadas en el análisis de colapso de la estructura (Pushover analysis). El análisis de colapso es un análisis estático no lineal en el cual el valor de la carga aplicada a la estructura

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es incrementado según el esquema de carga adoptado. El incremento del valor de la carga permite detectar las partes débiles de la estructura y los modos de colapso de la estructura. El análisis de las cargas de colapso es un intento de estimación de la resistencia real de la estructura. La opción es accesible en el menú, al seleccionar el comando: Geometría / Otros atributos / Rótulas no lineales. El cuadro de diálogo Definición del modelo de rótula no lineal contiene las opciones que permiten la definición de la función de procedimiento para el análisis de colapso (PushOver) y sus parámetros. En este cuadro de diálogo, están disponibles tres tipos de rótula no lineal: fuerza-desplazamiento, momento-rotación y tensióndeformación. El programa Robot Millenium permite definir en la estructura las barras que pueden trabajar sólo en compresión o tracción, barras de celosía (la opción sirve para definir las barras de tipo elementos de celosía en las estructuras de tipo pórticos; esta definición no provoca la afectación de relajamientos en el elemento del pórtico pero cambia el tipo de elemento finito (reemplaza el tipo viga por el tipo celosía), y las barras paras las cuales será considerada la influencia del cortante en las deformaciones de la estructura. La opción está disponible desde el menú seleccionando el comando: Estructura / Otros atributos / Barras – características avanzadas. En el cuadro de diálogo Características avanzadas hay que definir las barras trabajando sólo en tracción o compresión, barras de celosía o las barras para las cuales serán consideradas las deformaciones debidas al cortante. Para hacerlo, utilice la selección gráfica en la pantalla o el campo de edición apropiado (para hacerlo, use el teclado para entrar los números de barras). En el análisis de la estructura, la definición del tipo de barra no es necesaria, este parámetro se usa al dimensionar los elementos específicos de la estructura de acero/madera (columnas, vigas, etc.). El tipo de barras contiene todos los parámetros necesarios para el diseño de elemento de acero, ej. longitud de pandeo, tipo de pandeo lateral, etc. El método de definición de los atributos de la estructura (arriba mencionado) es idéntico al método de asignar secciones para barras de la estructura. Durante el trabajo con el programa Robot, se crean muchas características que definen los parámetros de las barras, paneles o sólidos; se trata de diferentes conjuntos de parámetros que sirven para definir las características físicas, mecánicas o las que se utilizan para dimensionar los elementos de la estructura. Estas características son, por ejemplo, perfiles de barras, espesores de losas, conjunto de parámetros para el dimensionamiento de las estructuras de acero para el cálculo de las armaduras en los elementos de estructuras de hormigón armado, definiciones de apoyos, rótulas etc. La opción Base de labeles, disponible en el menú después de la selección del comando Herramientas/Base de labeles permite efectuar las siguientes operaciones relacionadas al acceso a las características: •

guardar las características del proyecto actual en la base de datos

•

importar las características de la base de datos en el proyecto actual

•

consultar el contenido de la definición de las características

•

transferir las características definidas entre las instalaciones sucesivas o entre computadoras PC diferentes.

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Hay que ser conciente de que las características normativas de las barras (es a decir, tipo de barra de acero o de aluminio, tipo de barra de madera, tipo de barra de hormigón) son convertidas para la norma actual seleccionada para las estructuras de acero, madera o de hormigón armado (armadura teórica); por consecuencia, los tipos de barra definidos para una norma no deben ser utilizados con otras normas ya que esto puede causar la pérdida de la definición de ciertos parámetros específicos. El dimensionamiento de todas las barras en el proyecto se efectúa según la norma seleccionada actualmente. Al contrario, las características de la armadura de placas y láminas son guardadas para la norma específica de dimensionamiento de estructuras de hormigón armado (armadura teórica). Por consecuencia, las características del tipo de armadura de paneles pueden ser utilizadas en muchos proyectos independientemente de la norma seleccionado por efecto para el dimensionamiento.

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3.13.

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Otros componentes de la Estructura

Las líneas de construcción son muy útiles durante la definición de la estructura. Esta opción está disponible desde: • El menú seleccionando: Estructura/ Líneas de construcción • la barra de herramientas Herramientas, pulsando el icono . Una vez que seleccionada la opción, la ventana de dialogo mostrada debajo se desplegará en la pantalla. Las líneas de construcción crean una rejilla auxiliar que le permite definir varios elementos de estructura e indica componentes estructurales seleccionados (su selección es posible). La rejilla de las líneas de construcción crea los puntos en los que el puntero puede ponerse durante la definición gráfica de la estructura. Las líneas de construcción tienen una grande importancia en la navegación en el modelo de la estructura. Usando las líneas de construcción se puede mostrar rápidamente el plano de trabajo seleccionado (cuadro de diálogo Vista) y seleccionar elementos ubicados en líneas de construcción. La selección de líneas de construcción puede efectuarse usando las anotaciones ubicadas en ambas extremidades de las líneas de construcción. Un clic en la anotación de la línea seleccionada selecciona todos los elementos de la estructura ubicados en esta línea.

La rejilla de las líneas de construcción puede definirse como: • rejilla rectangular en el sistema de coordenadas cartesianas (en el plano ZX para las estructuras planas, en el plano XY para las estructuras espaciales cuya altura se mide en la dirección Z). Si se definen niveles, par cada nivel se crea la misma rejilla que la rejilla definida en el plano XY • rejilla en el sistema de coordenadas cilíndrico o polar. • líneas arbitrarias (rectas, semi-rectas y segmentos). Para las líneas de construcción definidas en el sistema de coordenadas cartesianas, hay dos posibilidades de definición de coordenadas (después de un clic en el botón Parámetros avanzados el cuadro de diálogo se despliega y se vuelven disponibles opciones suplementarias)::

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•

relativas (la opción Líneas relativas respecto al punto está activada) – si seleccione esta opción, el campo de edición Punto de insertar se vuelve disponible en el cuadro de diálogo; la posición de las líneas de construcción creadas será definida respecto a las coordenadas del punto de insertar • absolutas (la opción Líneas relativas respecto al punto está inactiva) – si seleccione esta opción, las líneas de construcción serán definidas según los valores reales de las coordenadas de las líneas de construcción específicas (en el sistema de coordenadas globales). Para las rejillas creadas en el sistema de coordenadas cilíndricas o polares sólo es posible la definición en el modo relativo, es a decir respecto al punto de insertar (la opción está disponible al hacer clic en el botón Parámetros avanzados). Para las líneas de construcción cartesianas se puede efectuar la rotación. Para hacerlo hay que activar la opción Eje y ángulo de rotación, seleccionar el eje alrededor del que la rotación de las líneas será efectuada y definir el ángulo de rotación. La rotación de las líneas definidas en modo relativo será efectuada respecto al punto de inserción. La parte inferior del cuadro de diálogo muestra la lista de conjuntos de líneas de construcción definidos. La definición del nuevo conjunto empieza por la especificación del nombre del conjunto en el campo de edición ombre (el nombre por defecto del conjunto es Líneas de construcción); el nombre del nuevo conjunto se agrega a la lista de las ejes de construcción definidas. En la parte superior del cuadro de diálogo, el botón Administrador de líneas está disponible. Un clic en este botón abre el cuadro de diálogo Administrador de líneas de construcción. En este cuadro de diálogo el botón ueva está disponible. Un clic en este botón permite definir el nombre del nuevo conjunto de líneas de construcción.

Las opciones de este cuadro de diálogo permiten administrar los conjuntos de líneas de construcción. La parte superior del cuadro de diálogo presenta las rejillas de líneas de construcción definidas – las rejillas se identifican por los nombres aplicados al crear las líneas de construcción. Después de la activación del conjunto de ejes de construcción (el símbolo aparece) y después un clic en el botón OK, las líneas de construcción de este conjunto se mostrarán en la desaparece) y un clic en el pantalla. La desactivación del conjunto de líneas (el símbolo botón OK ocultarán las líneas de construcción.

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La parte inferior del cuadro de diálogo agrupa dos botones: • Eliminar – un clic en este botón elimina el conjunto de líneas de construcción seleccionado • Eliminar todo – un clic en este botón elimina todos los conjuntos de líneas de construcción disponibles en el cuadro de diálogo. La definición se limita a la rejilla rectangular (para las estructuras de 2D – en el plano ZX y para las estructuras 3D en el plano XY, donde la dirección de Z representa la altura de la estructura). En el caso de una definición nivelada, una rejilla de líneas de construcción como se definió en el plano XY es creada a cada nivel El cuadro de diálogo Líneas de construcción contiene tres pestañas en las que se pueden definir: • Líneas de construcción verticales (selección de las coordenadas X en el plano YZ), • Niveles (selección de las coordenadas Y en el plano XZ). • Líneas de construcción horizontales (selección de las coordenadas Z en el plano XY), En el caso de estructuras de 2D (pórtico plano y celosía plana) sólo las primeras dos pestañas están activas; para las losas y emparrillados sólo la primera y la tercera pestañas están disponibles. Para las rejillas cilíndricas, en la parte superior del cuadro de diálogo sólo están disponibles las etiquetes Radial, Angular y Z (la última pestaña está disponible sólo para las estructuras 3D. El aspecto de todas las pestañas es idéntico y el modo de definición de niveles y líneas horizontales y verticales es idéntico. Los siguientes campos pueden editarse y llenarse: POSICION, REPETIR y DISTANCIA. Para generar y definir los niveles/líneas, pulse el botón Insertar. Se listarán las líneas/niveles creados en dos columnas que contienen el nombre de la línea /nivel (etiqueta) y la posición en el sistema global de coordenadas. Al definir las líneas de construcción usando la opción Líneas arbitrarias hay que seleccionar el tipo de línea: segmento, semi-recta o recta. Luego hay que definir dos puntos definiendo la línea. Si los puntos se definen en modo gráfico usando el ratón, la línea se añade automáticamente a la lista de líneas de construcción creadas. Si el usuario entra las coordenadas en el cuadro de diálogo, hay que pulsar el botón Insertar para añadir la línea a la lista de líneas. Si se selecciona la opción Líneas arbitrarias, la parte superior del cuadro de diálogo contiene el botón suplementario Crear con barras/líneas seleccionadas. Un clic en este botón crea líneas de construcción basándose en las barras y líneas (bordes de objetos 2D o 3D creados) seleccionadas en el modelo de la estructura. El nombre del eje puede definirse en el campo umeración. Para las líneas verticales los nombres predefinidos son A,B,C..., para las líneas horizontales los nombres por defecto son: 1,2,3,. Se puede igualmente definir nombres personalizados para niveles y líneas. Para hacerlo, hay que efectuar las siguientes operaciones : • definir la posición de la línea/nivel • en la lista umeración, seleccionar la opción Definir

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• •

entrar la descripción de la línea/nivel en el campo disponible en la parte inferior del cuadro de diálogo (el campo es accesible sólo si la opción Definir está seleccionada) por ejemplo, si se entra el nombre Planta se generarán los nombres Planta1, Planta 2… hacer clic en el botón Insertar.

De más es posible asignar nombres a las líneas de construcción (en particular, nombres de las líneas en la dirección Z – niveles de la estructura) correspondiendo a la posición de las líneas de construcción, por ejemplo 4.0, 6.5 etc. Para hacerlo hay que, en la lista umeración, seleccionar la opción Valor. La variable %v sirviendo para la generación de los nombres de las líneas en función de su posición puede también utilizarse en la definición de los nombres propios de los niveles. Para quitar una línea o un nivel seleccionado, seleccione la línea apropiada en la lista y pulse el botón Eliminar. Si desea quitar todas las líneas/niveles, use el botón Eliminar todo. Un clic en el botón Acentuar resalta la línea seleccionada en la lista de las líneas de construcción definidas (la línea se presentara con una línea gruesa). En la tabla al lado del eje resaltado aparece el símbolo “X”. La lista de los ejes siempre esta desplegada en orden alfabético, de acuerdo al orden ascendente de la definición de ejes de coordenadas. La posición de las líneas de construcción cartesianas puede modificarse junto con los elementos de la estructura ubicados en estas líneas. Para comenzar la modificación de las líneas de construcción, hay que posicionar el puntero en la anotación de la línea (la anotación está resaltada), y luego, al hacer clic en el botón izquierdo del ratón, seleccionar la opción Propiedades del objeto en el menú contextual. En el programa es también posible seleccionar los elementos de la estructura usando la rejilla de líneas de construcción seleccionadas. La opción adecuada está disponible en el menú después de la selección del comando: Edición / Selección especial / Líneas de construcción. Resulta muy útil en algunos casos la aplicación de la opción Numeración que permite al usuario definir la numeración de nudos, paneles y objetos. Esta opción se hace disponible al: • Seleccionar en el menú el comando Estructura / umeración, • Presionando el icono Numeración .

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Las opciones agrupadas en este cuadro de diálogo permiten al usuario cambiar la numeración de nudos, barras, paneles y objetos definidos en una estructura. La ventana de dialogo está dividida en dos partes: Barras/Paneles/Objetos y Nudos. Las mismas opciones se encuentran en ambos campos (Objeto n°, Paso, Selección) Para cambiar la numeración de objetos en una estructura: • definir el número de nodo inicial en el campo udo n° o el número de barra/panel/objeto en el campo Objeto n° • definir el paso de la numeración • seleccionar los nudos/barras/paneles/objetos cuya numeración cambiará • Presione el botón Aplicar.

Si no ocurre ningún conflicto (es decir el nuevo número no se asigna a otro nodo, panel, barra u objeto), se cambiarán los números de nudos/barras/paneles/objetos seleccionado. OTA:

Si, por ejemplo, la numeración de barras 8, 11, 15, 20 es modificada y el siguiente parámetro de cambio es introducido: Objeto n° es igual a 11 y Step es igual a 2 luego ningún conflicto numeración ocurrirá, mientras las barras 13 y 17 no se han definido todavía en la estructura.

En el programa es posible ejecutar la renumeración geométrica. Después de presionar el botón Parámetros que se encuentra en el cuadro de diálogo presentado arriba (después de seleccionar la opción umeración geométrica el botón se activa), los parámetros de este tipo de renumeración son accesibles. En algunos casos, las cotas son necesarias para completar el plano de la estructura. Las líneas de cota que pueden agregarse en la estructura usando la opción Herramientas / Lineas de cota. Una vez que seleccionada esta opción, una ventana de dialogo permite definir los parámetros para la dimensión de línea creada (tipo de la línea, su posición, el punto donde empieza y acaba, etc.) se desplegará en la pantalla.

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3.13.1. Operaciones de edición El programa Robot está equipado con numerosas herramientas que facilitan el trabajo del usuario durante la definición y/o la modificación de la estructura estudiada. Son las siguientes opciones: rotación, translación, simetría horizontal y vertical, simetría axial y homotecia. Las opciones de edición mencionadas pueden ejecutarse sirviéndose de los comandos que se encuentran en el menú (sub-menú Edición / Transformar) o presionando los iconos que se encuentran en un sub-menú Edición . En el programa también se puede acceder a la Edición compuesta, que sirve para agrupar las operaciones de transformación (translación, rotación y homotecia) para los nudos/objetos seleccionados de la estructura. La opción es accesible en el menú después de seleccionar el comando: Edición / Transformación múltiple. Para definir la transformación múltiple de nudos/objetos hay que seleccionar los nudos/objetos de la estructura y primero decidir que operaciones formarán la operación compuesta; esta operación puede componerse de las siguientes operaciones de edición: translación, rotación y homotecia. Edición compuesta puede componerse de dos o tres operaciones mencionadas en una combinación libre. Las siguientes opciones pueden resultar muy prácticas durante la definición del modelo de la estructura: Dividir, Prolongar y Corte. La opción Dividir sirve para dividir las barras o los lados de los objetos de barra o segmentos de lados más pequeños. La opción es accesible: • del menú, seleccionando el comando Edición/Dividir •

de la barra de herramientas, presionando el icono

.

La opción Prolongar consiste en alargar la barra o el objeto seleccionado hacia las barras o objetos que definen la prolongación (límites de la prolongamiento). La opción es accesible: • del menú, seleccionando el comando: Edición/Prolongar •


.

La opción Corte consiste en indicar en la barra/objetos seleccionada/o la parte que ha de ser cortada. La parte del corte debe encontrarse entre las barras/objetos que definen los bordes cortantes. Los bordes cortantes pueden constituir barras o objetos (arcos, círculos, polilíneas etc.). La opción es accesible: • del menú, seleccionando el comando: Edición/Corte •


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.



3.14.

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Estructuras tipo

Esta opción permite la definición de estructuras tipo (o elementos típicos de la estructura), disponibles en el diseño de modulo 3D, ambos desde el menú de texto e iconos: • después de seleccionar el icono de Estructura Tipo • después de seleccionar en el menú el comando Geometría / Estructura / Insertar desde la biblioteca. El siguiente cuadro de diálogo se desplegará en la pantalla.

Las estructuras tipo de la biblioteca se organizan en ciertas bases de estructuras (catálogos) Para seleccionar una estructura, hay que seleccionar previamente la base apropiada. El cuadro de diálogo presenta en la parte superior algunos iconos que corresponden a los tipos de estructura disponibles. Para seleccionar cualquier tipo de la estructura haga doble clic en el botón del icono apropiado con el botón izquierdo del ratón.

Las bases de la estructura siguientes están disponibles en la versión actual de Robot Millenium: • la biblioteca de la estructura tipo - pórticos, armaduras, vigas, • estructuras tipo - bases adicionales • placas y láminas. Las estructuras tipo de barra usadas más frecuentemente (en plano de la estructura) están disponibles dentro del programa:

-

viga continua,

-

emparrillado,

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-

pórtico del niveles múltiples,

-

pórtico de naves múltiples,

-

los tipos diferentes de armaduras.

Estas estructuras de barra pueden configurarse en una manera arbitraria dentro de la plantilla. Los valores siguientes están para ser definidos: - longitud, - altura/ancho (height/width), - número de espacios / divisiones / empalmes (fields/divisions/spans), - tejado viga pendiente ángulos (en pórticos) Para algunos tipos de celosías hay que especificar también: - el nivel del nudo final - el nivel del nudo central cordón inferior - el nivel del nudo central cordón superior.

Se han definido plataformas comunes y estructuras de la lámina en la plataforma y base de la lámina:

-

plataforma rectangular

-

plataforma rectangular con una apertura rectangular

-

plataforma rectangular con una apertura circular

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plataforma rectangular con esqueleto

-

plataforma circular

-

plataforma circular con una apertura circular

-

plataforma circular con una apertura rectangular

-

pared con aperturas

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plataforma semi-circular

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la mitad de una plataforma circular con una apertura circular

-

la mitad de una plataforma circular con una apertura rectangular

-

la estructura de la lámina - un recipiente rectangular

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la estructura de la lámina - el recipiente cilíndrico

-

la estructura de la lámina - el recipiente en la forma de un cono truncado.

Además, para la superficie los elementos finitos, deben definirse los siguientes parámetros: - el espesor, - el tipo de la malla, - el tipo del refuerzo y geometría, - etc. Una estructura definida usando la base de estructura de biblioteca puede usarse como un componente de una estructura más grande (las opciones apropiadas permiten insertarlo en la estructura ya existente de una manera conveniente y exacta) o es una estructura separada.

3.15. Estructuras por fases Una de las opciones más interesantes disponibles en el Robot permite analizar la estructura en fases (estructura que se construyen en numerosas etapas tecnológicas). La opción es accesible en el menú; • Estructura/Fases/Seleccionar fases • Estructura/Fases/Coleccionar fases.

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El programa efectúa los cálculos de la estructura para cada fase por separado. Los resultados serán obtenidos para cada fase, porque el caso de cada fase de creación de la estructura es considerado como una estructura independiente. El programa efectúa automáticamente el análisis de la estructura por fases para cada fase sucesiva. El usuario puede decidir que fase está activa, es decir cuál será la fase para la que serán los presentes resultados. Después de seleccionar la opción Seleccionar fases en la pantalla aparece el cuadro de diálogo presentado en el dibujo (el cuadro de diálogo contiene la definición de cuatro fases).

En el cuadro de diálogo están accesibles las siguientes opciones: • el campo Activación/Extensión de la edición – muestra el campo en el que serán presentados los nombres de fases de estructuras definidas hasta este momento. Al lado de cada fase definida se encuentra su número y el campo que sirve para la activación o desactivación de traslación de barras/elementos a otras fases (si la opción está activa para una fase aparece el símbolo “√” –barras/elementos definidos en la fase seleccionada actualmente se encontrarán también en la fase para la cual está activa la traslación. Si la opción es activa, barras/elementos definidos para la fase seleccionada actualmente no serán tomados en cuenta en la fase dada) • La opción Todas las ventanas – si esta opción está activa, la activación de la fase de la estructura será aplicada en todas las ventanas abiertas del programa; si esta opción está inactiva, la activación de la fase se referirá sólo a la ventana activa. • tres botones: Activar – hacer un clic en este botón hace que la fase seleccionada (resaltada en la lista) de la estructura se activa; el mismo resultado se obtiene haciendo un doble clic en la fase seleccionada de la estructura. Modificar - hacer un clic en este botón permite modificar el nombre (resaltado en la lista) de la fase de estructura Eliminar - hacer un clic en este botón permite eliminar la fase (resaltada en la lista) seleccionada de estructura •

el campo nueva fase – en este campo se puede definir nuevas fases, para hacerlo entre el nombre de la fase (el programa concederá automáticamente el número a la nueva fase, será un número siguiente) y haga clic en el botón Definir.

NOTA:

En la barra de título del programa Robot muestra el nombre de la fase activa.

La opción Coleccionar fases es utilizada para definir los resultados de la fase seleccionada (fase inicial) siguiendo la fase final (fase de base) seleccionada que debería ser la estructura entera. Esta opción efectúa la colección de las fases seleccionadas (colección de los resultados) y permite comparar de una manera gráfica las fases seleccionadas. En la parte

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superior del cuadro de diálogo hay que definir Fase de base (esta fase debe corresponder a la estructura entera). Para definir las Fases agregadas, hay que seleccionar la fase correspondiente (al lado del nombre de la fase aparece el símbolo “√“). Cada fase puede ser fácilmente agregada o eliminada de la lista actual que forma una base para la colección de fases. NOTA:

Durante la definición de las fases sucesivas de la creación de la estructura estudiada hay que poner atención a la numeración de las barras/elementos de la estructura; en las fases sucesivas las barras deben tener los mismos números para que la operación de colección de fases tenga sentido (para que los resultados obtenidos para las sucesivas fases sean coleccionadas para las mismas barras/elementos).

Los resultados para la estructura “coleccionada” de este modo serán mostrados si en el cuadro de diálogo Fases es seleccionada la fase Estructura compleja /1a Fase antes de colectar.

BIBLIOGRAFÍA General K.J. BATHE, E. WILSON, umerical Methods in Finite Element Analysis, Prentice Hall, New Jersey 1976 J.L. BATOZ, G. DHATT, Modelisation des structures par elements finis, Hermes, Paris 1990. M.A. CRIESFIELD, Solution procedures for non-linear structural problems, 1984 T. GALEA, H. GACHON, Modele d'analyse nonlineaire des structures a barres methodes d'approche du seuil de bifurcation, Construction Metallique, 2-1978 E. HINTON, D.R.J. OWEN, An Introduction to Finite Element Computations, Pineridge Press, Swansea 1984 E. HINTON, D.R.J. OWEN, C. TAYLOR (Eds), Recent Advances in on-linear Computational Mechanics, Pineridge Press, Swansea 1982 T.J.R. HUGHES, The Finite Element Method - Linear Static and Dynamic Finite Element Analysis, Prentice-Hall, New Jersey 07632 T.J.R. HUGHES, F. BREZZI, On Drilling Degrees of Freedom, Comp. Meth. In Appl. Mech. and Eng. 72(1989), 105-121 W. KANOK-NUKUICHAI, Mathematical modelling of cable-stayed bridge, Structural Engineering International, 2/92 J.S. PRZEMIENIECKI, Theory of Matrix Structural Analysis, McGraw-Hill, New York 1968 S.P. TIMOSHENKO, J.M. GERE, Theory of Elastic Stability, McGraw-Hill, New York, 1961 S.P. TIMOSHENKO, WOYNOWSKI-KRUGER, Theory of Plates and Shells, McGraw-Hill, New York 1966 K. WASHIZU, Variational Methods in Elasticity and Plasticity, Pergamon Press, 1976 O.C. ZIENKIEWICZ, Finite Element Method, McGraw-Hill, London 1977. Bibliografía que concierne los métodos de generación de la malla de elementos finitos AKHRAS, DHATT, "An automatic node recaballing schema for minimizing a matrix or network bandwidth, IJNME'76, vol. 10, 787-97 AKIN, Contouring on isoparametric surfaces, IJNME'77, v.11, 893-7

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3-126

AMEZWA el. el. 3, A general algorithm for the bidimensional Finite Element meshing, II Congress Mundial Vasco, ed. ALEA t.I, 1988 p. 540-52 BARNHILL, BIRKOFF, GORDON, Smooth Interpolation in Triangles, J. of Approx. Theory 8,114-28, (1973) BOWYER, Computing Divicklet tesselations, The Computer Journal, v.24, 2, 1981 BYKAT, Automatic generation of triangular grid: I - subdivision of a general polygon into convex subregions, II - triangulation of convex polygons, IJNME'76, 1329-42 BYKAT, A note on an element ordering schema, IJNME '76, 194-8 BYKAT, Design of a recursive shape controlling mesh generator, 1375-90, vol. 19, 1983 CAVENDISH, GORDON, HALL, Substructured macro elements based on locally blended interpolation, IJNME'83, v11, IJNME'77, 1405-21 COLLINS, A modified prefrontal routine, IJNME '77, 765-6 DUROCHER, GASPER, A Vertical Two-Dimensional Mesh Generator with Automatic Bandwidth Reduction, Computer & Structures, 1979, v. 10, p. 561-75 EISENBERG, MALVERN, On FE Integration in atural Co-ordinates, IJNME'73, v.7, N 4, 574-5 FREY, HALL, PORSCHING, An application of computer graphics to 3D FE, C&3 1979, v. 10, 149-54 GOLDEN, Geometric structural modelling: a promising basis for FE analysis, Computers & Structures 1979, v. 10, 347-50 GORDON, Spline blended surface interpolation through curve networks, Journal of Math & Mech. (JMM) '69, 931-52 GORDON, HALL, Transfinite Element Methods: Blending Function Interpolation over Arbitrarily Curved Element Domains, Numer. Math, 21, 109-29 HABER, SHEPHARD, ABEL, GALLAGHER, GREENBERG, A General 2-D Graphical FE Preprocessor Utilizing Discrete Transfinite Mappings, IJNME, 1981, vol. 17, 1015-44 HALL, LUCZAK, SERDY, umerical Solution of Steady State Heat Flow Problems over Curved Domains, ACM - TrMS'76 (Transaction of Mathematical Software), vol. 2, Nr 3, Sept. 76, p. 257-74 HALL, Transfinite Interpolation and Applications to Engineering Problems, Theory of Approximation with Applications, ed. LAW, SAHNEJ, 308-31 HENSHELL, Differences Between Isoparametric Assumptions and True Circles, IJNME, 1977, p. 1193-6 JOE, SIMPSON, Triangular meshes for regions of complicated shape, IJNME'86, v. 23, 75178 JOHNSON, Meshing - Beauty is only skin deep, BENCHmark, June 1993, p. 34-37 KLEINSTREUER, HOLDEMAN, A triangular FE mesh generator for fluid dynamic systems of arbitrary geometry, IJNME'80, v. 15, 1325-34 LEE, LO, An Automatic Adaptive Refinement, FE Procedure for 2D Elastostatic Analysis, IJNME 1992, vol. 35, P. 1967-89 LEWIS, ROBINSON, Triangulation of Planar Regions with Applications, The Computer Journal 1987, vol. 21, n°4, p. 324-32 LIU, CHEN, A 2D Mesh generator for variable order triangular and rectangular elements, Computer & Structures, v. 29, Nr 6, 1033-53, 1998 LO, Generation of High-Quality Gradation Finite Element Mesh, Engineering Fracture Mechanics, 1992,vol. 41, N° 2, pp. 191 - 202 LO, Visualisation of 3D solid FE mesh by the method of sectioning, C&S, 1990, vol. 35, N° 1, pp. 63-8

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3-127

LO, Volume discretization into tetrahedra - I. Verification and orientation of B surfaces, C&S, 1991, vol. 39, N° 5, pp. 493-500 LO, Volume discretization into tetrahedra - II. 3D triangulation by advancing front approach, Computers & Structures, 1991, vol. 39, N° 5, pp. 501-11 LO, CHEUNG, LEUNG, An algorithm to display 3D objects, C&S'82, v. 15, No. 6, 637-83 McNEICE, MARCAL, Optimization of FE Grids based on Minimum Potential Energy, Transaction of ASME (Journal of Eng. for Indus.), February 1973, p. 186-90 MEEK, BEER, Contour Plotting of Data Using Isoparametric Element Representation, IJNME, 1975, vol. 10, N°4, P; 954-7 MOSCARDINI, LEWIS, CROSS, AGHTOM - Automatic Generation of Triangular and Higher Order Meshes, IJNME, 1983, vol. 19, pp. 1331-53 OBERKAMPF, Domain Mappings for the umerical Solution of Partial Differential Equations, IJNME, 1976, vol. 10, p. 211-23 PARK, WASHAM, Drag method as a FE mesh generation scheme, Computers & Structures, 1979, vol. 10, p. 343-6 PEANO, PASINI, RICCIONI, SARDELLA, Adaptive Approximations in FE Structural Analysis, C&S, 1979, vol. 10, p. 333-42 PERUCCHIO, INGRAFFEA, ABEL, Interactive Computer Graphic Preprocessing for 3D FE Analysis, IJNME, 1982, vol. 18, p. 909-26 PERUCCHIO, SAXENA, Automatic Mesh Generation from Solid Models Based on Recursive Spatial Decompositions, IJNME, 1989, vol. 28, pp. 2469-501 PIEGL, Hermite and Coons like interpolants using rational Bezier approximation form with infinite control points, CAD, 1988, p. 2-10 PINA, An Algorithme for Frontwidth Reduction, IJNME, 1981, vol. 17, p. 1539-46 PISSANETZKY, KUBIK, An Automatic 3D FE Mesh Generator, IJNME, 1981, vol. 17, p. 255-69 POURAZADY, RADHAKRISHAN, Optimization of a triangular mesh, Comp. & Structures, 1991, v. 40, Nr 3, pp. 795-804 PREISS, Checking the Topological consistency of a FE mesh, IJNME 1979, v. 14, 1805-12 RHEINBOLDT, Adaptative Mesh Refinement Processes for FE solutions, IJNME, v. 17, 649-62, 1981 RUDD, Impacting the design process using solid modelling and automated FE mesh generation, CAD'88, p. 212-60 SADEK, A Scheme for the Automatic Generation of Triangular Finite Elements, IJNME, 19780 vol. 15, p. 1813-22 SCHROEDER, SHEPHARD, Geometry Based Fully Automatic Mesh Generation and the Delaunay Triangulation, IJNME, 1988, vol. 26, p. 2503-15 SIMPSON, Automatic Local Refinement for Irregular Rectangular Meshes, IJNM, 1979, v. 14, 1665-78 SLOAN, A Fast Stiffness Formulation for FE Analysis of 2D Solids, IJNME 1981, v. 17, p. 1313-23 STELZER, WELZEL, Plotting of Contours in a atural Way, IJNME, 1987, v. 24, 1757-69 STRICKLIN, HO, RICHARDSON, HAISLER, On Isoparametric vs. Linear Strain Triangular Elements, IJNME, 1977, v. 11, 1041-43 WU, Techniques to Avoid Duplicate odes and Relax Restrictions on Superelement umbering in a Mesh Generator, Computers & Structures, 1982, vol. 15, n° 4, p. 419-22 WU, ABEL, GREENBERG, An Interactive Computer Graphics Approach of Surface Representation, Communication of the ACM, October 1977, vol. 20, n° 10, p. 703

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3-128

ZIENKIEWICZ, ZHU, Error estimates and Adaptivity - The Essential Ingredients of Engineering FEM Analysis, BENCHmark, July 1989, p. 9-15 SPATIAL TECHNOLOGY, ACIS Geometric Modeler - Technical Overview, Printed in the USA, 1996 SPATIAL TECHNOLOGY, ACIS 3D Toolkit - Technical Overview, Printed in the USA, 1996/97

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3.16.

3-129

Elementos Finitos 2D

Hay dos tipos de estructuras con elementos finitos 2D disponibles en Robot: placas y láminas. Para definirlos hay que seguir siguientes pasos: • • • • •

definición de material. definición de contorno. formación de paneles y definición de huecos. definición de apoyos. definición de cargas.

El material, apoyos, y la definición de cargas son similares a las definiciones para la barra y se describen respectivamente en los capítulos de 3.3 a 3.5. •

La definición de Contorno

Un contorno puede definirse usando los siguientes métodos: línea, polilínea/contorno, arco, o predefinir las formas geométricas como un círculo o rectángulo. Cuando el método polílinea/contorno se selecciona, es necesario cerrar el contorno del panel. Esto se realiza para especificar la primera esquina dos veces: como un primer y último punto de la forma. Esos puntos pueden definirse de dos manera diferentes, usando el ratón o especificando las coordenadas de cada uno de ellos de manera numérica con el teclado. Un cuadro de diálogo, llamada Línea, sirve para tal propósito.

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3-130

• Panel y definición de hueco Un panel puede ser definido seleccionando un solo punto interior que pertenece al panel o bien seleccionando todos los objetos que definen la forma del panel (líneas, arcos, polilíneas, etc.). Las propiedades del panel pueden ser asignados en la misma ventana de diálogo o en el menú textual. Deben especificarse dos propiedades: que material se usa para hacer el panel y su espesor. Opcionalmente, por ejemplo en caso de hormigón armado, el modo de armar también puede definirse.

Cuando un panel es diseñado con un hueco, dicho hueco debe definirse primero. Por consiguiente, la secuencia de pasos será la siguiente:

Seleccionar hueco para el tipo de contorno Crear un contorno recogiendo, por ejemplo, un punto interno dentro de una figura definiendo el hueco. Seleccionar el panel en el archivo de tipo de contorno Crear el panel, por ejemplo, eligiendo un punto interno dentro de la figura del panel pero fuera de la abertura.

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3-131

3.17. Sistema de Coordenadas 3.17.1. Sistemas Globales Cada geometría de estructura es inicialmente definida por la ubicación de nodos. Los elementos pueden ser definidos por indicación de un apropiado principio y fin de la lista del nodo. Las localizaciones del nodo son determinadas por sus coordenadas dentro un sistema cartesiano en el que se realizan los cálculos: SISTEMA GLOBAL. Para las estructuras planas, el plano XZ es el supuesto para los datos de la coordenada (definición de estructura). Sin embargo, la muestra gráfica desplegada es realmente un cuadro en 3D que puede rotar sobre cualquier eje para crear vistas diferentes.

3.16.2 Sistema de Coordenadas Local Cada elemento definido en una estructura tiene su propio SISTEMA LOCAL DE COORDENADAS en el cual se definen las propiedades de sección (momentos de inercia, las situaciones de fibra extremas), y las resultantes de fuerzas. Además, pueden definirse los casos de carga y los rasgos adicionales como las cargas de extremo y desplazamientos usando elemento del sistema local de coordenadas.

3.15.2.1 Elementos de tipo barra El sistema local sigue el regla de la mano derecha del plano Cartesiano y tiene la siguiente orientación de eje para los elementos de barra: -

el eje "x" local siempre está localizado a lo largo del eje longitudinal del elemento, teniendo su sentido de dirección desde el primer nudo hasta el último. El origen es "fijo" en el primer nudo, como es mostrado en la Fig. 4. los ejes "y" local y "z" se ubican según la regla maestra. Estos ejes generalmente representan los ejes principales de flexión respectivamente, dependiendo del corte de sección. La orientación predefinida de elementos 3-D de la barra es mostrada en la figura debajo. El sistema local (ejes "y" y "z") junto con el corte de sección puede rotar alrededor del eje "x" del elemento, para definir el ángulo GAMMA. NOTA:

La orientación predefinida de elementos 2-D de la barra se considera como un caso especial. Los ejes locales "z" y "y" representan los principales para el pórtico del plano y los elementos del plano empalmados (modelos definieron en el XY- plano). Inicialmente (para GAMMA=0) el perfil es fijo en una posición que salvaguarda la estructura con el momento mayor de inercia que reacciona a los efectos de flexión que efectúa de cargas permitidas (es decir el

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3-132

eje Z es perpendicular al XY-plano de la estructura y se asume por defecto el eje fuerte de flexión). z

Z

y

Y

y x

B

B

A

x

A Y

X

X A - beginning node B - end node

3D

2D

Fig. 4

TH

Z

Z

Z

Z TH

Y

Y

Y

HT

TF

D BF Z

Z

Z Y

Y

Z

Z

TF1

TF

TW

BF

Y

B1

Z

TF2

Y

Z Y

Y

Z

Z TW Y

HT HT

BF

Y

Y

Y

Y

Z

Z

Z

TH

HT

Y

Y

B2

3.15.2.2 Elementos Finitos El sistema de coordenadas locales para un elemento finito no es requerido como cada nodo tiene su propio sistema “local”. Sin embargo, se requiere que la dirección del vector normal a la superficie del elemento sea conocida para permitir la definición apropiada de presiones normales. -

el vector normal se orienta perpendicularmente a la superficie del elemento, según la regla de la mano derecha, cuando es considerada una sucesión del primero al segundo, y tercer nudo de elemento. Se muestran el sistema local y el vector normal para 6 y 8nudos en elementos finitos en figura.

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3-133

y

z

y

z

3

z

e 2

7 8

n

6

e 2

z

5

x

3

n

y

x

y

1

e 1

1

y

z

4

x

y

z x

e1 x

5

y

z

6

4

2

2

x

x

3.17.2. Relaciones de Sistemas Globales-Locales En la definición de la relación entre el sistema de coordenadas globales y el sistema de coordenadas locales, los ángulos positivos están definidos por la regla de la mano derecha. Robot Millenium usa una convención común para la transformación de ángulos, en la cual los ángulos ALFA, BETA, y GAMMA significan rotaciones positivas alrededor de los ejes del sistema global de coordenadas. Para las transformaciones compuestas la sucesión de rotaciones es importante. Así, si los ángulos diferentes de cero se someten, primero la rotación alrededor del eje Z (ALFA) es aplicada, luego la rotación alrededor del eje Y (BETA), y finalmente la rotación alrededor del eje X (GAMMA). Los primeros dos ángulos de rotación definen exactamente el eje X para un elemento. La posición específica de un perfil (tomando como eje local y el eje z), es determinado por el ángulo de GAMMA. Z

γ

Z2

y

X2=x Y2

z

β Z0

Y

Z1 Y1 Y0

X=X0

α

X1

Para entender la definición de ángulo de GAMMA, considere un 3D-global a la transformación del sistema Cartesiana local. Primero la rotación alrededor del eje de Z (ángulo del ALFA) situará el nuevo X1-axis en línea con la proyección del elemento en el plano horizontal. La próxima rotación alza el eje-X horizontalmente situándolo en su posición final. Finalmente el ángulo de la GAMMA arregla el perfil con su local ejes y, z en su configuración final. Esta sucesión de rotaciones se muestra en la figura.

Si el elemento se sitúa verticalmente (eje-x local paralelo al eje-Z global) su proyección en el plano de XY global horizontal se reduce a un punto. Se asume que el ángulo del ALFA es cero en semejante situación, y sólo la rotación de ángulo de BETA se aplica para encajar el eje-X al eje del elemento. Los ejemplos de ángulos de la GAMMA diferentes se dan debajo en la figura.

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3-134

Z Y X GAMMA=90

GAMMA=30

GAMMA=-15

GAMMA=0

GAMMA=-90 GAMMA=0

GAMMA=180

GAMMA=90

3.18. Signos Convencionales En general, la dirección de fuerzas positivas y vectores de desplazamiento es igual a la dirección del eje positivo. Para la dirección positiva de ángulos, rotaciones, y momentos en el sistema de coordenada externo (global o local) se usa la regla de la mano derecha. Esta convención define las señales de fuerzas externas, fuerzas nodales, desplazamientos, y rotaciones. Estos son artículos usados durante la definición de la estructura, análisis, y revisión de los resultados. Sin embargo, para fuerzas interiores que actúan dentro del elemento, se usa una convención de signos diferente. Hay definiciones diferentes para la convención interior de signos usada por la barra de elementos los cuales se usaron para los elementos finitos.

3.18.1. Elementos de barra Las fuerzas internas y nodales en barras son definidas a través del sistema local de coordenadas (vea Fig. 4). Las fuerzas nodales son positivas en direcciones positivas de los ejes locales. Las fuerzas interiores son positivas si causan el mismo efecto en el elemento que las fuerzas nodales positivas en el nudo de inicio. Así las fuerzas de compresión son positivas, mientras las fuerzas de tracción son negativas. Momento de tensión MZ positivo producen tensión en la porción de la viga localizada en la dirección local positiva de z Por consiguiente, fuerzas interiores al principio de los elementos son del mismo signo que la fuerza nodal, mientras que al final del elemento son de signos opuestos. Esto es ilustrado a más adelante. Fuerzas de elementos desplegados a dos puntos (al final del elemento) pueden ser desplegadas usando fuerza nodal o fuerza interna.

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3-135

Y

X A

B Nodal forces in beam element Y

X A

B Internal forces (sectional forces) in beam element

3.18.2. Elementos Finitos ROBOT no despliega fuerzas nodales por los elementos finitos al imprimir resultados. Se despliegan solo fuerzas interiores y tensiones. Ellos están definidos en relación a la normal local y direcciones tangenciales de la sección transversal. Si n significa el vector normal a la superficie del elemento, s es la tangente a la superficie del elemento, y z el normal exterior a la superficie del elemento, entonces estos tres vectores (n, s, z) crearan un sistema Cartesiano que sigue la regla de la mano derecha, las fuerzas positivas, momentos, y tensiones que actúan en la sección transversal dada deben conformar las direcciones apropiadas de los vectores n, s, z. Fz

(τ) Ms Mn

z Fs

s

(σ s)

n Fn

Mns

(σn )

Esta definición se muestra las fuerzas internas positivas

3.19. Definición de Sección La función del módulo de secciones permite al usuario definir gráficamente la geometría de una sección transversal, calcula la geometría y las propiedades particulares, y guarda la definición y propiedades en el disco. Estas propiedades pueden usarse tanto en el análisis como en la función de diseño de Robot Millenium. Los secciones transversales pueden ser:

sólidas (o espesor), con o sin huecos,

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3-136

homogéneas (un material) o compuestas ( diferentes materiales para áreas diferentes de la sección), con el contorno de segmentos, recto o curvo tomar del catálogo de perfiles en el módulo de tabla de Secciones, luego modificar y agregar a otro contorno.

El módulo de Secciones tiene dos opciones generales para definir la sección y calcular sus propiedades. Éstas son las opciones de secciones sólidas y secciones sin espesor. Cada opción opera ligeramente diferentemente. La opción determina la representación gráfica y el proceso del cálculo. La opción de sección sin espesor no se lleva a cabo en la versión actual de Robot Millenium. Para las secciones sólidas (o espesor), se calculan las propiedades siguientes y se presentan en forma gráfica y numérica: • • • •

valores de área real (A x ) y áreas ponderadas ( A ∗x ), ∗ ∗ posición del centro de flexión ( Y0 , Z 0 ) o ( Y0 , Z 0 ) en el sistema de coordenadas del usuario, ángulo principal (Alfa) o (Alfa *), ∗ ∗ ∗ inercias (inercias ponderadas): Acerca de ejes del usuario (I Y , I Z , I YZ ) o (I Y , I Z , I YZ ) o acerca de un sistema con ejes paralelos al sistema de coordenadas del usuario; o acerca ∗ ∗ de un sistema central arbitrario y ejes principales ( I y , I z ) o ( I y , I z ) ,

•

constante de torsión (I x )

• •

distancia a las fibras extremas ( Vy , Vpy , Vz , Vpz ), Área de cizallamiento reducida ( A y , A z ) para calcular la tensión máxima de cizallamiento en una viga.

Generar la sección requiere seguir los pasos siguientes: 1. Definir la geometría de la sección gráficamente. 2. Definir las propiedades físicas de los materiales. 3. Realizar los cálculos. 4. Guardar el nuevo cálculo en la base de datos de sección de usuario. El usuario también puede generar la nota del cálculo y puede verificar realizando un análisis de Tensión con cargas aplicadas a la sección. Para definir la geometría de la sección, el usuario puede usar una combinación de polígonos, arcos, rectángulos o círculos. Éstos pueden ser modificados por traslación, rotación, o simetría, así como al modificar cualquiera de sus bordes o vértices. La forma final tiene que consistir en formas continuas y debe ser cerrada en una figura de dos dimensiones. A menudo durante la edición de sección, el usuario quiere borrar las porciones solapando dos figuras separadas y unificarlas en una sola sección. Esto puede lograrse fácilmente con una herramienta de Regularización. El usuario tiene que pulsar el botón en el icono, entonces selecciona todas las figuras separadas, y finalmente pulsa el botón nuevo en el icono para ejecutar "regularización". Simplemente, los huecos pueden ser creados formando una figura dentro de una sección existente y usando las herramientas arriba mencionadas.

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3-137

El material de una sección puede ser puesto escogiendo la opción Contorno / Propiedades y luego escogiendo el tipo de material en el archivo ‘material’ (mostrado debajo).

Aquí, el usuario también puede modificar la situación de cada vértice de la sección. El usuario también puede importar una sección predeterminada del banco de datos, como AISC para las secciones de acero. Esta opción está disponible desde el menú File/import de la Base de datos. Los resultados pueden lograrse de dos maneras: escogiendo la opción del menú Results/Geometric Properties/Results o pulsando el botón en el icono Results. La ventana de dialogo de resultados permite ver todas las características de la sección creada y de esta manera generar una nota del cálculo que puede agregarse al informe del proyecto final en la composición de la copia impresa.

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3-138

La opción Results es para realizar el cálculo de las características geométricas y ponderaciones (transformaciones) de la sección. Para secciones compuestas, las propiedades ponderadas son marcadas con la señal " *". Ellas son definidas por la relación:

∑A α ∗

A =

i

i

i

αb

donde: i - indica el material de la sección compuesta, b - indica la "base" del material de la sección compuesta. El rendimiento del programa presenta los resultados generales (cantidades que no dependen del sistema de coordenadas) y los resultados que dependen del sistema y del tipo de coordenadas (arbitrario, central, principal).

Ahora el usuario puede verificar las propiedades de la sección aplicando una fuerza única (así como único momento en cada dirección a lo largo y acerca de los ejes principales). Esta opción, sin embargo, está sólo disponible para las secciones del mismo material.

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3-139

En el caso de una sección sin espesor los valores siguientes se presentan en forma gráfica o numérica: • el área de la sección (Ax) • posición del centro de gravedad ( Y0 , Z 0 ) en el sistema global de coordenadas • ángulo principal (Alfa) - ángulo de inclinación del eje principal respecto a la dirección positiva del eje Y del sistema principal de coordenadas. • momentos de inercia y desviación determinados por el usuario respecto al sistema global de coordenadas ( I Y , I Z , I YZ )así como a los ejes centrales principales, ( Iy, Ix ) • El momento de inercia para torsión • Localización del centro del torsión(Yc, Zc) en el sistema global de coordenadas • Peso por unidad de longitud de barra (CJ). El método siguiente es usado en cálculos de propiedades de características de secciones sin espesor: esta sección es asumida para ser reducida a la línea de sección central consistente en puntos con m(s)= ρ(s) δ(s)=1*δ(s), donde δ(s) se refiere al espesor de la pared de la sección, mientras s es una coordenada parcial en la línea central. Una sección sin espesor es tratada como una figura unidimensional y esta dividida en un número finito de segmentos y/o arcos. La opción Results/Geometric properties/Calculation (disponible una vez que realizado los cálculos para las propiedades geométricas de una sección) activa a un editor de textos, donde se encuentran datos acerca del perfil y los resultados de cálculos hechos por propiedades geométricas.

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ROBOT Millennium.19.0- MAUAL DEL USUARIO

4-1

4. ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURA 4.1. Cálculos de la estructura El análisis de la estructura puede ejecutarse usando uno de los métodos siguientes: •

escoger el comando CALCULAR en el menú ANALISIS

• •

escoger el icono CALCULAR de la barra de herramientas seleccionar en el menú Resultados los valores para calcular (reacciones, desplazamientos, esfuerzos etc.); al seleccionar, por ejemplo, al seleccionar la tabla de dezplazamiento, en la pantalla aparece el cuadro de diálogo adicional en el que están disponibles las opciones prmitiendo el modo de comportamiento del programa si se selecciona una opción que necesita la presencia de resultados y si las cálculos no han sido ejecutados previamente.

En el programa existe una opción que protege contra la pérdida de los resultados de los cálculos de la estructura (estado de los cálculos: o actuales) en el caso de efectuar una operación que modifica los datos sobre la estructura guardada en el archivo *.RTD. En el programa se dispone un bloqueo global de los resultados. Es posible efectuarlo de tres maneras: • manualmente por el usuario – en el menú Resultados se encuentra la opción Bloquear resultados, que puede ser activada /desactivada; de este modo los resultados de los cálculos de la estructura están, respectivamente bloqueados o activados. (ATECIÓ: la opción es accesible sólo cuando los resultados de cálculo de la estructura son Actuales) • automáticamente siguiendo la configuración de las Preferencias del proyecto – en la pestaña Análisis de la estructura está disponible la opción Fijar automáticamente los resultados de cálculos de la estructura; si la opción está activada después de cada cálculo de la estructura (en el caso donde el estado de resultados de cálculo cambia en Actuales) los resultados de cálculo de la estructura son bloqueados automáticamente, la opción predefinida es activada • semi automáticamente después de la decisión del usuario – se refiere únicamente a la operación de liberar los resultados de los cálculos; si los resultados de cálculos son bloqueados y el usuario efectúa cualquier operación en resultado de la cual los dados sobre la estructura son modificados, el programa muestra un mensaje que advierte al usuario que los resultados de cálculo actuales pueden ser perdidos; la aceptación provoca el cambio de los datos que se refieren a la estructura y el bloqueo de los resultados de cálculo (en el caso de no aceptar, no se va efectuar la modificación en la estructura y el estado de resultados no será cambiado). Hay que subrayar que si se efectúa cualquier operación que puede modificar los datos en la estructura, el programa muestra el mensaje de advertencia (si los resultados están bloqueados). Esto significa que si se define la combinación manualmente (operación después de los cálculos es correcta), el programa muestra de nuevo el mensaje de advertencia. El usuario puede, claro está, aceptar la advertencia y definir la combinación y luego configurar manualmente los resultados de los cálculos.

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4-2

4.2. Tipos de análisis disponibles En el sistema Robot Millenium, el usuario puede definir los parámetros de varios tipos de análisis de la estructura. Al principio de la definición de carga de la estructura, todos los casos de carga de estructura son asignados al mismo tipo es a decir análisis estático lineal. En la opción Calcular de la ventana de dialogo en la cual la opción Análisis /Tipo de análisis es escogida, el tipo de análisis puede ser cambiado (ej. No - linear). Pueden crearse nuevos casos de carga en esta ventana de dialogo y pueden iniciarse cálculos para tipos del análisis que no requieren definición anterior del caso de carga estático (análisis sísmico o modal). En la versión actual de Robot Millenium, están disponibles los siguientes tipos de análisis de estructura: • estático lineal • estático no lineal (el efecto P-delta se toma en cuenta) - aquí, la no linealidad es geométrica • pandeo (no se toman en consideración efectos de segundo orden) • análisis modal, teniendo en cuenta los esfuerzos estáticos: el análisis modal utilizado generalmente (cálculo de los modos propios de la estructura) no toma en consideración la influencia de los esfuerzos estáticos; para aproximarse a las condiciones reales de trabajo de la estructura, el análisis modal que toma en consideración los esfuerzos estáticos aplicados puede ser utilizado durante los cálculos en el programa Robot. • análisis armónico • análisis sísmico (las siguientes normas son accesibles: francesa PS69, PS92 y AFPS, norma europea EC8 (NAD Francia, Portugal, Italia), americana UBC97, italianas DM16.1.96 y 2003, norma española NCSR-02, normas rumanas P100-92 y P-100-1-2004, normas argelinas RPA88, RPA99 y RPA99 (2003), norma turca, normas sísmicas chinas, norma sísmica argentina CIRSOC 103, norma sísmica chilena NCh 433.Of96, normas griegas EAK 2000 y EAK 2002/2003, norma americana IBC 2000, norma monegasca, norma canadiense NBC 1995 y las normas rusas SniP II-7-81 y SniP 2001) • análisis espectral • análisis temporal (el análisis temporal no lineal) • análisis Pushover • análisis elasto-plástico de las barras (en la presente versión del programa, este tipo de análisis es disponible sólo para los perfiles de acero) • análisis de barras que sólo trabajan en tracción o compresión así como el análisis de estructuras de cable.

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4-3

Ecuaciones solucionadas al calcular la estructura: Se asume que la estructura entera está dividida en partes separadas (elementos finitos). Los elementos son conectados sólo por los nudos comunes. La deformación dentro del elemento es definida por una combinación lineal de los desplazamientos de los nudos (se usan las funciones de la forma tomadas por el elemento). Así, la energía interior entera del sistema sólo depende de los parámetros nodales independientes. Los desplazamientos nodales coleccionados para la estructura entera forman el vector global de los desplazamientos desconocidos Q de la estructura. Basándose en el principio variacional apropiado (por ejemplo el principio de trabajos virtuales), las condiciones de equilibrio pueden ser definidos. Esto lleva a la muy conocida forma del sistema de ecuaciones de equilibrio:

M Q'' + C Q' + K Q = F(t) - f(t,Q) donde:

(G.1)

- la matriz tangente de rigidez en la forma de la suma de matrices componentes K = K0 + Kσ + KNL , donde: K0 - la matriz de rigidez inicial (independiente de Q) Kσ - la matriz de tensión (linealmente dependiente en la intensidad de tensiones de compresión) KNL - la matriz de otros componentes dependientes de Q C - matriz de amortiguamiento M - la matriz de masas Q - los desplazamientos (incrementos o desplazamientos totales) Q' - las velocidades (primera derivada del vector Q respecto al tiempo) Q'' - las aceleraciones (segunda derivada del vector Q respecto al tiempo) F(t) - el vector de fuerzas externas f(t,Q) - el vector de fuerzas no equilibradas.

K

El usuario puede escoger los tipos de análisis de estructura siguientes:

Análisis Estático El sistema general de ecuaciones de equilibrio puede simplificarse cuando se asume, adicionalmente, que la carga aplicada a estructura es casi-estática. Esto significa que las cargas se aplican tan lentamente que las velocidades y aceleraciones de las masas son iguales a cero, y que la inercia y amortiguación de fuerzas y la energía de las velocidades y del amortiguamiento pueden descuidarse. Semejante sistema reducido describe un estado estático con grados de libertad múltiples para la estructura. Hay generalmente dos tipos del análisis estático de las estructuras : el análisis lineal y no lineal. •

Análisis lineal

El análisis lineal es el tipo básico de análisis de las estructuras en el programa. Se asume que los desplazamientos y rotaciones son pequeños, el material es perfectamente elástico. Esto implica linealidad entre causa y efecto para que los resultados produzcan una combinación o factorización de casos de carga básicos iguales a los resultados del caso básico multiplicados Web:www.robot97.com




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por un factor. La matriz de rigidez es entonces constante y el sistema de ecuaciones de equilibrio toma la forma de K0 Q = F, que puede ser resuelto por una reducción única y un procedimiento de sustitución. Para los cálculos estáticos de la estructura, se puede definir los siguientes tipos de cargas: • Todos los tipos de cargas estáticas (fuerzas concentradas – nodales y aplicadas en una posición cualquiera a lo largo del elemento, cargas lineales – uniformes y variables a lo largo del elemento • Desplazamientos impuestos de los apoyos y acortamiento o alargamiento de barras • Cargas con el campo térmico (uniforme o variable en la altitud de la sección). Para resolver problemas estáticos lineales, se usa método de desplazamientos. Los resultados incluyen: • desplazamientos de nudos, • fuerzas y tensiones en elementos, • reacciones en nudos de apoyo, • fuerzas residuales en los nudos. Si el usuario desea efectuar los cálculos de la estructura según el análisis estático lineal, no es necesario definir los parámetros del análisis. En el programa Robot, el análisis estático lineal es el tipo de análisis predeterminado. Eso quiere decir que si el usuario no define otro tipo de análisis, el programa efectúa los cálculos estáticos para la estructura definida. Todos los casos de carga definidos en el programa son casos del análisis estático. •

Análisis no lineales

En el programa Robot se puede definir los diferentes tipos del análisis estático no lineal en la estructura. El comportamiento no lineal de la estructura puede ser debido a la presencia de un elemento no lineal específico en la estructura (no linealidad geométrica o debida la material), o sea de una relación no lineal entre las cargas y la deformación para la estructura entera (no linealidad geométrica). En el programa, hay tres fuentes principales de no linealidad • no linealidad estructural, • no linealidad geométrica • no linealidad del material (no disponible en la versión actual). La no linealidad estructural es el resultado de la activación/desactivación de componentes estructurales seleccionados (elementos en tracción/compresión., elementos de tipo cable, plasticidad del material, rótulas no lineares) y esta determinado por la fuerza o estado del desplazamiento del componente, o el uso de elementos no lineales como cables. Por consiguiente, los sistemas no lineales muestran algunos rasgos de linealidad si ningún cable está presente. La multiplicación positiva de carga da un aumento igual de resultados. Sin embargo, otros atributos de sistemas lineales no se adhieren. Se asume que el sistema de ecuaciones toma la forma de (K0 + Kσ + KN) Q = F(t) - f(t,Q), en cuanto al análisis lineal estático, pero esto es una asunción a priori que debe verificarse a posteriori (después del sistema se resuelve). Esto normalmente involucra un proceso iterativo. La no linealidad estructural es automáticamente seleccionada si en la estructura se han definido elementos que provocan este tipo de no linealidad. La no linealidad geométrica es causada por la adopción de la teoría no lineal aplicada al crear el sistema de ecuaciones de equilibrio y al modo de solucionarlo (consideración de los efectos Web:www.robot97.com




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de segundo orden). En Robot Millenium, la no linealidad geométrica puede ser debida a dos tipos de efectos: interacción tensión-rigidez (influencia de las tensiones en la rigidez del elemento) y efecto P-delta (influencia de la deformación de la estructura en su equilibrio). Los dos efectos pueden ser considerados independientemente y son activados por opciones separadas. Además, las cargas para cada tipo de análisis no lineal pueden aplicarse en modo incremental. La no linealidad debida a la forma de la estructura se selecciona automáticamente en el programa si en la estructura los elementos que provocan este tipo de no linealidad han sido definidos. La no linealidad geométrica es debida a la aplicación de la teoría no lineal utilizada durante la creación del sistema de ecuaciones de equilibrio y también al modo de solucionar el problema (consideración de los esfuerzos de segunda orden). En el programa, la no - linealidad geométrica puede ser debida a dos tipos de efectos: • modificación de la rigidez del elemento bajo la influencia del estado de tensiones en el elemento • efecto P-Delta (la descripción de esta opción se encuentra en los anexos). Los dos efectos pueden ser considerados separadamente porque son activados utilizando diferentes opciones. Para cada análisis no lineal, las cargas pueden ser aplicadas en numerosas etapas. La no linealidad del material es debida a las características no lineales del material (la relación no lineal entre las tensiones y las deformaciones puede tener en cuenta los materiales elastoplásticos, plásticos u otros materiales no lineales). Actualmente en el sistema Robot se puede obtener la pseudo no -linealidad utilizando los elementos de tipo cable para los cuales la relación tensión – deformación es no lineal. Todos los algoritmos utilizados para la solución de las ecuaciones no lineales admiten que las rotaciones son pequeñas para que sea posible reemplazar las tangentes y los cosenos de los ángulos por los valores de los ángulos. Descripción de los algoritmos utilizados en el análisis no lineal Robot utiliza un método de solución del sistema de ecuaciones no lineales es decir el método incremental. En el método incremental, el vector del lado derecho del sistema de ecuaciones (vector de carga) es dividido en n partes iguales llamados incrementos. Cada incremento de carga sucesivo es aplicado a la estructura en el momento en el que el estado del equilibrio a sido alcanzado por el incremento precedente. La norma para las fuerzas no equilibradas es dada para cada paso, lo que permite seguir el comportamiento de la relación fuerza desplazamiento para la estructura. El ejemplo del proceso no lineal en el método incremental está presentado en el dibujo de abajo donde han sido representadas las magnitudes utilizadas durante los cálculos no lineales.

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Definición de un caso del análisis no lineal Para cada caso de carga estático, el análisis no lineal de la estructura puede ser definido en el cuadro de diálogo Opciones de cálculo. Este cuadro de diálogo aparece después de hacer clic en el comando Análisis/Tipo de análisis. Para definir un caso de carga no lineal, en el cuadro de diálogo Opciones de cálculo hay que seleccionar el caso de carga (será resaltado), para el que desea cambiar el tipo de análisis y luego haga clic en el botón Definir parámetros. En el cuadro de diálogo Parámetros del análisis no lineal (véase el dibujo presentado a continuación) hay que seleccionar la opción Análisis no lineal o Análisis P-Delta para el caso de carga dado y aceptar los cambios efectuados.

Si se activa la opción Caso auxiliar para el caso de carga dado, los cálculos no se efectúan para este caso y los resultados no están accesibles. Para el análisis estático lineal, los resultados para las combinaciones usando este caso tampoco serán disponibles. Para el análisis no lineal el caso auxiliar puede ser útil si no le interesan los resultados para un caso simple pero para una combinación de casos. Para reducir la duración de los cálculos, se puede desactivar los cálculos para el caso dado, pero la combinación no lineal se calcula siempre como un caso distinto con combinación de cargas. El comportamiento no lineal de la estructura puede resultar de un elemento específico de la estructura (no linealidad estructural o no linealidad del material) o puede resultar de una Web:www.robot97.com




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relación no lineal entre los esfuerzos y la deformación en la estructura entera (no linealidad geométrica). Si en la estructura están presentes elementos no lineales (por ejemplo cables, apoyos no lineales, plasticidad del material), los cálculos se efectúan automáticamente según el método incremental. De más, se puede activar la nolinealidad geométrica: análisis no lineal – considera los efectos del segundo orden, es decir el cambio de la rigidez en flexión en función de las fuerzas longitudinales análisis P-delta – considera los efectos del tercer orden, es decir la rigidez transversal tradicional y las tensiones debidas a la deformación. La activación de la no linealidad geométrica permite considerar los efectos reales de los ordenes superiores y muy a menudo mejora la convergencia del proceso de los cálculos de la estructura con elementos no-lineales. Después de hacer clic en el botón Parámetros, el programa abre el cuadro de diálogo presentado en el dibujo de abajo. En este cuadro de diálogo se pueden definir los parámetros del análisis no lineal, lo que permite controlar el proceso de iteración.

Para seleccionar uno de los tres algoritmos de solución del problema no lineal disponibles en el programa, hay que definir los siguientes parámetros del análisis no lineal :

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para el método de TENSIONES INICIALES: - Actualización de la matriz después de cada subintervalo - NO - Actualización de la matriz después de cada iteración - NO para el método de NEWTON-RAPHSON modificado: - Actualización de la matriz después de cada subintervalo - NO - Actualización de la matriz después de cada iteración - SI para el método de NEWTON-RAPHSON completo: - Actualización de la matriz después de cada subintervalo - SI - Actualización de la matriz después de cada iteración - SI Además el usuario puede utilizar el método de modificación BFGS (Broyden-FletcherGoldforb-Shanno). El algoritmo del método BFGS modifica la matriz de rigidez durante los cálculos. El uso del algoritmo “line search” puede mejorar la convergencia del método para algunos casos. Generalizando se puede afirmar que la solución del problema es más rápida si se utiliza el método de TENSIONES INICIALES, los cálculos son más largos para el método COMPLETO de NEWTON-RAPHSON. La probabilidad de obtener la convergencia es más grande para el método COMPLETO de NEWTON-RAPHSON, y la más pequeña para el método de las TENSIONES INICIALES. El programa verifica automáticamente la convergencia del proceso. La iteración es detenida en el momento en el que se alcanza el estado de equilibrio. Los incrementos de los desplazamientos dUn y las fuerzas no equilibradas dFn son iguales a cero (es decir, son inferiores a la tolerancia definida para las dos magnitudes). La iteración es detenida también cuando se produce la convergencia. La no - convergencia del problema puede ser interpretada como un efecto numérico debido al la sobrecarga de la estructura. También la no convergencia puede ser debida a la inestabilidad del proceso numérico (pe en el caso en el que la carga aplicada será dividida en un número muy pequeño de incrementos). En este caso el número de incrementos de carga puede ser aumentado en el programa, lo que normalmente permite obtener la convergencia del método. Es posible lograrlo modificando (reduciendo) los parámetros de la de la longitud de paso. Los parámetros mencionados, disponibles en el cuadro de diálogo Algoritmos del análisis no lineal estático – opciones, influyen en los cálculos no lineales: -

-

número de incrementos de la carga es utilizado durante la división de la carga en subdivisiones más pequeñas. Para las estructuras compuestas, en las que la influencia de los efectos no lineales es importante, los cálculos pueden no converger si el análisis se efectúa para el valor de la carga aplicada en un paso único. El número de incrementos de la carga influye en el número de pasos de cálculo: cuando más numerosos son los incrementos, más grande es la probabilidad de la convergencia de los cálculos. el número de iteraciones máximo para un incremento de la carga es utilizado para controlar el proceso de cálculo durante un incremento de la carga el número admisible de reducciones (modificaciones) de la longitud del paso define el número máximo de modificaciones automáticas de los incrementos de la carga en el caso donde los cálculos no convergen – véase la descripción del coeficiente de reducción de la longitud del paso

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-

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el coeficiente de reducción de la longitud de paso es utilizado para modificar el número de incrementos de la carga Esta opción es condicional, se utiliza solamente en el caso en el que los cálculos no convergen para los parámetros actuales. Si el problema no converge, el programa reduce automáticamente el valor del incremento de la carga (según el valor del coeficiente dado) y continúa los cálculos. Este procedimiento se repite hasta obtener la convergencia de los cálculos o hasta el momento en el que en el proceso iterativo supere el número de reducción de la longitud del paso.

Al seleccionar el método Arc-length han de ser definidos los siguientes parámetros: • número de incrementos de la carga • máximo número de iteraciones para un incremento •

máximo coeficiente de la carga λmax – valor máximo del parámetro de la carga

•

número del nudo, grado de libertad – número del nudo que se encuentra en la estructura y la dirección del desplazamiento • desplazamiento máximo para el grado de libertad seleccionado Dmax – valor máximo del desplazamiento en el nudo seleccionado. El método Arc-length se utiliza durante el análisis no lineal pushover; es también aconsejable cuando en el modelo de la estructura están definidos los atributos no lineales de la estructura. El método arc-length (comando del desplazamiento) debe ser utilizado cuando los algoritmos incrementales de la solución de las ecuaciones para la gestión de las fuerzas no es convergente. El cuadro de diálogo Algoritmos del análisis no-lineal - opciones proporciona también el botón Criterios adicionales de parar el análisis, al pulsar este botón se abre el cuadro de diálogo Criterios del parar el análisis.

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En el análisis no lineal estándar la carga se aplica en incrementos dλ = 1.0 / X, donde X es el número de incrementos de carga; por eso, resulta que el coeficiente de carga máximo posible (λ) que puede obtenerse al producirse la convergencia de los cálculos es igual a λmax=1.0. Los criterios adicionales de parar el análisis disponibles en el cuadro de diálogo presentado en el dibujo, estos criterios permiten efectuar el análisis no lineal en el incremento del parámetro de la carga definido por el usuario ; el coeficiente de carga máximo λmax no es definido o puede ser definido por el usuario. En el cuadro de diálogo están disponibles los siguientes criterios de parar el análisis : 1A Ruina de la estructura 1B Obtención del coeficiente de carga 2A Plastificación 2B Obtención del nivel de plastificación 3A Superación del desplazamiento máximo de un nudo cualquiera 3B Superación del desplazamiento máximo del nudo dado. 4A Obtención del valor de deformaciones totales 4B Obtención del valor de deformaciones plásticas Es posible definir un o más criterios de parar el análisis ; pero la definición se limita a un solo criterio en el grupo 1, 2 o 3. Es admisible, por ejemplo, la selección 1A, 2A, 3B, al contrario, la definición 1A, 1B o 2A, 2B o 3A, 3B no se admite.

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•

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Análisis de pandeo

El efecto del tensión-rigidez puede tenerse en cuenta en la formulación de sistemas lineales. La opción del análisis de pandeo investiga la influencia del aumento de la carga si la rigidez del elemento se reduce. El coeficiente de carga de pandeo se encuentra a través de una solución del problema de autovalores lineal. Este coeficiente describe el nivel de carga para el que la matriz de rigidez se vuelve singular. El autovector define el modo de pandeo asociado a la carga crítica actual (autovalor). El análisis de pandeo resuelve el problema de autovectores y determina lo siguiente: Número de modos de pandeo requerido por el usuario, Fuerzas críticas, y pandeo longitudinal, Valor global de la carga crítica. •

Análisis Dinámico

Pueden realizarse varios análisis dinámicos para cualquier tipo de estructuras disponible. Se usan las hipótesis generales de la teoría lineal, es decir: deformaciones pequeñas, desplazamientos pequeños, elasticidad lineal del material Las masas usadas para los análisis dinámicos pueden ser definidas con los valores siguientes: peso propio de la estructura, peso propio de la estructura y masas concentradas agregadas. pesos debidos a las fuerzas – el usuario puede convertir todas las cargas definidos en masas que pueden ser usadas en el análisis dinámico de la estructura. Por ejemplo, si la estructura está solicitada por fuerzas externas (por ejemplo, peso propio), las masas calculadas a base de estas fuerzas pueden ser consideradas en los cálculos dinámicos de la estructura. •

Análisis modal

El análisis modal determina todos los parámetros para los modos básicos de vibración libre. Estos parámetros incluyen los autovalores, autovectores, factorización de participación, y masas participantes. En el número de modos a ser calculado puede introducirse directamente, o definiendo un rango de valores para los parámetros de vibración libres. Se obtienen los autovalores y formas del modo se obtienen de la ecuación siguiente: ( K - ωi2 M) Ui = 0. •

Análisis armónico

En un análisis armónico, el usuario define estructuras y cargas como en un análisis estático lineal. Se interpretan fuerzas impuestas como amplitudes de fuerza de excitación. Su frecuencia, ángulo de fase y el periodo son definidos por el usuario. La ecuación de movimiento que se resuelve en el análisis armónico (asumiendo que el amortiguamiento de la estructura se descuida) es:

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( K - ω2 M) Q = F. El desplazamiento, fuerza interior y amplitudes de reacción son producidas por el análisis. •

Análisis espectral

El análisis calcula todo los valores del análisis modal y también calcula lo siguiente para cada una de las formas de vibración: coeficientes de la participación para el análisis espectral, valor del espectro de aceleración de excitación, coeficientes modales, desplazamientos, fuerzas interiores, reacciones y combinaciones de vibración. Los desplazamientos, las amplitudes internas de reacción y fuerza son producidas por el análisis. La ecuación de movimiento que se resuelve en el análisis espectral es: K Q + M Q'' = - M A. •

Análisis sísmico

El análisis calcula todo los valores del análisis modal y también calcula los siguientes para cada uno de las formas de vibración: coeficientes de la participación para el análisis sísmico, valor del coeficiente de la excitación sísmica, coeficientes modales, desplazamientos, fuerzas interiores, reacciones y combinaciones de vibraciones. El análisis sísmico puede realizarse según los códigos siguientes: UBC97 (Uniform Building Code 1997) Otros códigos de no-US. Análisis temporal El análisis temporal es un análisis que permite obtener la respuesta de la estructura a una excitación impuesta en un intervalo de tiempo determinado (al contrario a los otros análisis disponibles en el programa Robot que dan los resultados sólo en un instante). El análisis temporal consiste en encontrar la solución de ecuación de la siguiente variable de tiempo “t”: M * a(t) + C * v(t) + K * d(t) = F(t) con los valores iniciales d(0)Ð y v(0)=v0 dados donde : M - matriz de masas K - matriz de rigidez C=α*M+ β*K - matriz de amortiguamiento α - coeficiente multiplicador definido por el usuario β - coeficiente multiplicador definido por el usuario

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d - vector de desplazamientos v - vector de velocidades a - vector de aceleraciones F - vector de cargas. Todas las expresiones que contienen el parámetro (t) dependen del tiempo. Para resolver la ecuación presentada anteriormente se utiliza el método de Newmark o el método de descomposición. El método de Newmark pertenece al grupo de algoritmos que son incondicionalmente convergentes si los parámetros del método son tomados de una manera apropiada. El método de determinar los valores de desplazamiento y velocidad para el paso de integración siguiente consiste a resolver las ecuaciones siguientes: Dt 2 d(n+1) = d(n) + Dt * v(n) + * [(1-2 β ) * a(n) + 2 β * a(n+1)] 2 v(n+1) = v(n) + Dt * [(1- γ ) * a(n) + γ * a(n+1)]. Los parámetros β y γ controlan la convergencia y la precisión del método. −

−

La convergencia incondicional está asegurada si 0.5 ≤ γ ≤ 2 β . El algoritmo utilizado en el programa aplica los parámetros β y γ definidos por el usuario (en las preferencias o en los parámetros del análisis). Los valores predefinidos son los siguientes: β = 0.25 y γ = 0.5. El uso del método de Newmark es aconsejable en el caso de los instantes cortos, cuando la estructura es solicitada por cargas concentradas (las cargas son repartidas en unos pequeños cuadrados). Tales cargas, causan el movimiento que exige una cantidad importante de formas propias para su descripción. Por eso el método de Newmark será más efectivo que el método de la descomposición modal para este tipo de problemas. El método de Newmark utiliza las ecuaciones del análisis temporal de base sin realizar ningún tipo de simplificación. La precisión de la solución obtenida depende de la precisión de integración numérica del análisis temporal, y para los parámetros seleccionados α , β , está definida por el valor del intervalo de tiempo. Este método no exige la solución del problema propio para determinar los valores y los vectores propios. Para los instantes largos este método exige demasiado tiempo porque hay que efectuar los cálculos para una gran cantidad de pasos de tiempo con la precisión exigida. Un método simple para obtener la solución, es el método de descomposición modal, basado en la representación del movimiento de la estructura como superposición del movimiento para las formas no conjugadas. Por eso se aconseja utilizar el método de Lanczos. Debería ser también efectuada la verificación de Sturm. El método de la descomposición modal utiliza las ecuaciones reducidas no conjugadas. El Análisis temporal (sin amortiguamiento) puede ser expresado de la manera siguiente :

r r r MX&& + KX = P(t) , g r r ( ) P t = P ∑ kϕk (t) , donde

(1)

k =1

Ng

ϕk (t )

– número de grupos de cargas, – historia de tiempo para el grupo de carga k.

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m r r X(t) = ∑qi (t)Vi

(2)

i =1

Después de insertar la ecuación (2) en la ecuación (1) y tomando en cuenta el

(

r

r

)

amortiguamiento modal y las condiciones de ortogonalidad Vi , MVj = δi, j ,

(V , KV ) = ω δ r

r

i

j

2 i i, j

se obtiene g

&i + ω q = ∑ pki (t ) , i= 1,2,…,m q&&i + 2ξω i iq k =1 r r i donde pk ( t ) = ( Pk ,Vi )ϕk (t ) , 2 i i

ξi ωi

- parámetros del amortiguamiento modal,

- frecuencia para la forma número i. Cada una de las ecuaciones del análisis temporal se soluciona de manera numérica con una aproximación a la décima orden:

r

El vector de desplazamiento final X(t ) para los instantes temporales definidos

t ∗ = t1 , t2 ,..., ts se obtiene después de la sustitución de qi ( t ∗ ) , i=1,2,…,m en las ecuaciones

(2). Hay que fijarse en las diferencias entre los tipos de análisis disponibles en el programa descritas en este capítulo. Veamos las diferencias básicas entere los tipos de análisis similares: el análisis de cargas móviles difiere del análisis temporal porque el primero no toma en consideración los efectos dinámicos; en cambio la diferencia entre el análisis armónico y el análisis temporal consiste en que en el primer tipo de análisis se presenta la respuesta de la estructura solamente en forma de amplitudes y no en función de tiempo. El análisis temporal presenta las siguientes posibilidades y limitaciones: • Los tipos de estructuras y de cargas disponibles son los mismos que para el análisis lineal • La función de variación de las cargas puede ser definida por cualquier caso estático, excepto el caso de cargas móviles (para la modelación de la influencia dinámica de la carga móvil hay que definir las posiciones sucesivas del carro y utilizar para los casos separados las funciones temporales con shift de fases correspondientes al movimiento del carro. • Las opciones suplementarias de la modelación, accesibles en la estática lineal (como relajamientos, uniones elásticas, uniones rígidas etc. etc.), pueden ser también utilizadas en el análisis temporal • El método permite sólo el trabajo lineal de la estructura lo que significa que no es posible el uso de los elementos no lineales (cables, elementos en compresión/tracción solamente, apoyos y relajamientos unilaterales) • Los componentes de los casos del análisis temporal pueden ser utilizados en las combinaciones después de la generación de un caso suplementario que contiene los resultados del análisis para el componente dado. • El análisis admite los valores iniciales nulos, eso significa que no es posible definir los desplazamientos, velocidad o aceleración..

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• •

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El análisis temporal puede ser solucionado únicamente con ayuda del método de descomposición modal, pero para eso es necesario efectuar previamente el análisis modal. Para definir la variación en el tiempo de las cargas del caso dado puede ser utilizada nada más que una función temporal; por esto es posible componer (adicionar) las funciones temporales.

Para obtener los resultados satisfactorios en el caso de análisis temporal hay que efectuar el análisis iterativo con los cálculos repetidos para los diferentes parámetros del caso. Eso quiere decir que no hay que efectuar de nuevo el análisis modal. Para las estructuras grandes, el análisis modal puede necesitar mucho tiempo sin contar el caso del análisis temporal. Por esta razón es aconsejable seleccionar los casos para los cálculos o marcar el análisis modal como calculado ya. Lo mismo puede servir para el análisis sísmico. El análisis temporal no lineal permite obtener la respuesta de la estructura en la cual elementos no lineales cualquiera han sido definidos. El análisis temporal consiste en la resolución de la siguiente ecuación para la variable temporal “t”:

M * a(t) + C * v(t) + (d(t)) = F(t) con los valores iniciales conocidos d(0)=d0 y v(0)=v0, donde : M - matriz de masas K - matriz de rigidez C = α * M + β * K - matriz de amortiguamiento - vector de esfuerzos internos (relación no lineal con el vector de desplazamientos d) α - coeficiente multiplicador definido por el usuario β - coeficiente multiplicador definido por el usuario d - vector de desplazamientos v - vector de velocidades a - vector de aceleraciones F - vector de cargas. n

El vector de carga se toma en la forma F ext (t ) = ∑ Piϕ i (t ) , donde n – número de fuerzas i =1

componentes, Pi – componente n.° i de la fuerza, ϕ i (t ) - función n.° i dependiente del tiempo. La excitación puede ser representada en la forma F ext (t ) = − MI dir ϕ&&g (t ) , donde Idir es el vector de dirección (dir = x, y, z), y ϕ&&g (t ) es el acelerogramo. OTA:

Para el análisis temporal no lineal se adopta la simplificación siguiente: C = a M.

Para la resolución del análisis temporal no lineal se usa el enfoque predictor-corrector (vea Hughes T.R.J., Belytschko T. Course notes for nonlinear finite element analysis. September, 4-8, 1995).

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AALISIS PUSHOVER El análisis Pushover es un análisis estático no lineal de la estructura que permite presentar de una manera simple el comportamiento de la estructura bajo efecto de diferentes tipos de cargas debidas a los terremotos. La magnitud de la carga de la estructura es aumentada de una manera incremental conforme con el esquema de la carga. El aumento de valores de la carga posibilita la detección de las partes débiles de la estructura y los modos de colapso de la estructura . El análisis de modos de colapso constituye una prueba de verificación de la real resistencia de la estructura.. En el momento de definir este tipo de análisis es necesaria la definición de las rótulas no lineales. En la versión actual del programa han sido introducidas las siguientes limitaciones: • todas las propiedades no lineales que definen las posibles destrucciones de la estructura causadas por los terremotos están concentradas en las rótulas plásticas • rótulas no lineales pueden ser aplicadas únicamente en las estructuras de tipo pórtico (barras) • rótulas no lineales son tratadas como uniones no lineales independientes de las uniones para cada grado de libertad en el nudo seleccionado (no se tomará en cuenta interacción entre diferentes grados de libertad). El análisis pushover consiste de los etapas siguientes: • definición de rótulas plásticas en el modelo de cálculo de la estructura • aplicación de las propiedades no lineales para las rótulas (diagramas fuerza desplazamiento o momento - rotación) • análisis modal de la estructura para definir un solo modo propio • definición del juego de fuerzas transversales (estas fuerzas dependen del tipo de matriz de masas utilizada en el análisis modal) • definición del nudo de control y de la dirección y valor del desplazamiento admisible • definición de los parámetros del análisis no lineal •

análisis no lineal; el resultado de este análisis es una curva de equilibrio V = V(D), donde los esfuerzos cortantes son definidos como una suma de reacciones para la dirección dada debido al juego de fuerzas transversales

•

definición de la curva de resistencia S acap = S acap ( S d ) , donde S acap es una aceleración espectral, y Sd es un desplazamiento espectral. Alisamiento de la curva de resistencia Definición (análisis paso por paso) del punto de explotación.

• •

AÁLISIS ELASTO-PLÁSTICO DE LAS BARRAS El análisis elasto-plástico permite considerar la no linealidad debida al material. Hay que mencionar que en la no linealidad debida al material considerada no se considera el cambio de la rigidez del material dependiente de los actores exteriores como temperatura; tampoco se consideran los problemas reológicos (cambio de las características del material en el tiempo). La siguiente lista presenta los principios de base del análisis elasto-plástico en el programa Robot: • la opción funciona para las estructuras planas (pórticos 2D, emparillados) y para las estructuras espaciales (pórticos 3D)

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• •

•

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se consideran sólo las tensiones normales debidas a las fuerzas longitudinales y a los momentos flectores (no se consideras las tensiones tangentes debidas a las fuerzas transversales y al momento torsor) análisis elasto-plástico se efectúa para las barras seleccionadas por el usuario; se supone que el tipo de análisis no cambia de manera global para la estructura entera ya que el análisis de este tipo necesita mucho tiempo y exige la definición de las condiciones locales para la barra (división de la barra o de la sección, modelo del material) el análisis elasto-plástico se efectúa sólo para las barras de la estructura.

En la presente versión del programa se adoptan los siguientes métodos para el análisis elastoplástico: • análisis al nivel del elemento: agregación de grados de libertad globales Las barras se dividen en elementos de cálculo más pequeños. Los nudos adicionales y los elementos de cálculo adicionales son invisibles para el usuario. El modo de división automática puede ser definido usando la opción Máxima longitud del elemento disponible en el cuadro de diálogo Opciones de cálculo (pestaña Modelo de cálculo). El usuario puede también definir el valor del parámetro de división por medio de la opción División de los elementos en el análisis elastoplástico disponible en el cuadro de diálogo Preferencias para el proyecto. Para cada elemento, los cálculos del estado de tensiones se efectúan para tres puntos (se usa la cuadratura de Gauss de tercer grado). • análisis en el nivel de le sección: enfoque por fibras, pero se supone un material uniforme en la sección La sección se divide en un conjunto de capas (fibras): en la sección sometida a la flexión bidireccional se puede distinguir zonas. En cada zona se comprueba el estado de las tensiones según el modelo adoptado. Los esfuerzos en el eje de la barra se calculan por la integración de los esfuerzos de todas las zonas de la sección. Para cada de las zonas de división de la sección los parámetros siguientes tienen que ser definidos: coordenadas (yi, zi) del baricentro de la zona en el sistema de coordenadas principal central de la sección, área de la sección Ai , material Mi asignado a la zona, en los símbolos antes mencionados i corresponde al número de la zona (i=1,…, N). El análisis sucede de la siguiente manera: para cada incremento de la carga se calculan los incrementos de los desplazamientos en los puntos de división en la longitud de la barra. Después, basándose en los desplazamientos, se calculan las deformaciones en los puntos de la sección. Considerando la función de descripción del modelo del material para la zona dada, se calculas las tensiones en cada punto en función de las deformaciones actuales. Después, basándose en las tensiones, se calculan los esfuerzos internos. Al final, se efectúa la adición (integración) de los esfuerzos internos en todos los puntos (zonas) para obtener los fuerzas seccionales en la barra. •

modelo de material: elastoplástico ideal o elastoplástico por endurecimiento: comportamiento elástico y lineal del material, lineal con endurecimiento en el campo plástico; el modelo se genera basándose en los datos relativos al material: modulo de Young (E) y del límite de plasticidad (Re).

En el análisis plástico hay que definir también el modo de descargar. Este parámetro define el modo de comportamiento del material al traspasar el punto límite de plasticidad donde las

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deformaciones se reducen (el gradiente de las deformaciones es negativo). Son disponibles cuatro modos de comportamiento del material: elástico, plástico, colapso y mixto. El análisis elastoplástico proporciona los siguientes resultados: Flechas En el análisis elastoplástico se calculan directamente las flechas en la barra. Se obtienen los valores de los desplazamientos y las rotaciones de los nudos en la división interna de la barra. Para obtener las flechas en un punto cualquiera de la barra, se aplica la interpolación lineal entre los puntos de división interna. Esfuerzos internos Los esfuerzos internos en la barra se calculan como para el análisis lineal. Basándose en las fuerzas y los momentos en el punto inicial y en las cargas en la longitud de la barra, se calculan los esfuerzos internos en un punto cualquiera de la barra. Sólo para el análisis P-delta se utiliza un otro algoritmo. Los esfuerzos internos en la barra consideran la influencia de la excentricidad debida a la flecha de la barra. Las flechas se calculan para los puntos de división interna de la barra. Tensiones En el análisis elastoplástico la distribución de las tensiones normales en la sección no es lineal, las tensiones se calculas de manera independiente para cada zona de la división. Ciertas zonas pueden caber en el dominio plástico, otras pueden quedar en el dominio elástico de las tensiones. Por consecuencia, es imposible determinar de manera unívoca el estado de las tensiones en un punto cualquiera en la longitud de la barra. La tabla muestra los valores mínimos y máximos para las tensiones en la sección. Para las secciones con características elastoplásticas no es accesible la distinción de las tensiones debidas a la flexión y a las fuerzas longitudinales. Tampoco es posible analizar de manera detallada las tensiones en la sección de barras elasto-plásticas en el modulo Análisis de tensiones.

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4.3. Definición del Nuevo Caso y Cambio de Tipo de Análisis Una vez que el comando Análisis/Tipo de análisis es escogido (o al hacer clic en el botón ), el cuadro de diálogo desplegado debajo aparecerá en la pantalla. Todos los casos de definición de estructura serán listados en la pantalla. Todos los casos de carga definidos previamente serán listados en la pestaña Tipo de análisis de ventana de diálogo Opciones de cálculo.

Usando este cuadro de dialogo pueden definirse los nuevos casos o pueden modificarse los tipos de análisis para el caso de carga seleccionado. Para cambiar el tipo de análisis de estructura, seleccione el caso de carga y apriete el botón Cambiar el tipo. La ventana de diálogo mostrada debajo aparecerá en la pantalla. El nuevo tipo del análisis debe describirse dentro. Una vez que el tipo del análisis es escogido y el botón de OK es presionado, una ventana adicional aparecerá en la pantalla en la que pueden escogerse los parámetros del tipo del análisis seleccionado. El nuevo tipo de análisis de estructura se introducirá en la ventana de diálogo Opciones de cálculo en la pestaña Tipo de Análisis.

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Para incluir un nuevo caso, presione el botón uevo caso en la ventana de diálogo Opciones de cálculo. La ventana de diálogo mostrada debajo aparecerá en la pantalla. El nuevo tipo del análisis debe ser definido. Una vez que el escogido el tipo del análisis presione el botón OK, una ventana de diálogo adicional se desplegará en la pantalla en la que pueden definirse los parámetros del tipo seleccionado. El nuevo tipo de análisis de estructura se introducirá en la ventana de diálogo Opciones de cálculo en la columna de Tipo de análisis.

Para efectuar las operaciones para casos múltiples, se usa la lista y los botones abajo. La lista de casos puede entrarse en el campo Lista de casos o pulsar el botón (...) y, en el cuadro de diálogo Selección, seleccionar los casos de carga. Las operaciones en la selección de casos pueden efectuarse usando los siguientes botones: Definir parámetros – un clic en este botón permite definir los parámetros del algoritmo de los cálculos del análisis no lineal y del análisis de pandeo

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Cambiar el tipo de análisis – un clic en este botón permite cambiar el tipo de caso de carga en auxiliar, no lineal o de pandeo y definir los parámetros de cálculo. Eliminar – un clic en este botón elimina los casos indicados en la lista. OTA:

Las operaciones de definición de los parámetros y del tipo de análisis para la lista no se aplican a los casos de análisis dinámico, es decir, análisis modal, sísmico, espectral, armónico y temporal.

Como ejemplo nos servirá el método de la definición de caso del análisis temporal. Después de la definición del análisis modal para la estructura, y después de haber seleccionado la opción Análisis temporal en el cuadro de diálogo presentado a continuación, el programa abre el cuadro de diálogo Análisis temporal en el que se pueden definir los parámetros del análisis temporal.

En el cuadro de diálogo Análisis temporal se encuentran los siguientes parámetros: • En la parte superior del cuadro de diálogo se encuentra el campo de edición Caso en el que se puede entrar el nombre del caso.

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•

• • • •

• • • • •

El campo Método permite seleccionar el método de solución del análisis temporal, El método predeterminado es el método de descomposición modal; este campo contiene también el botón Parámetros que abre el cuadro de diálogo de definición de los parámetros detallados del método de solución campos de edición en la zona Tiempo: Guardar resultados cada - paso de la variable temporal para la cual se efectúa la acción de guardar resultados División – número de divisiones temporal del paso de guardar resultados para el que la solución del método se efectúa Fin – valor final de la variable temporal para la cual el análisis se efectúa. Si se selecciona el método Newmark (análisis temporal lineal) o el método (análisis temporal no lineal), el campo División muestra el número de divisiones del paso del tiempo (paso de guardar los resultados) para que el paso de la integración pueda ser definido, es a decir el paso de la integración es igual a Paso de guardar los resultados / División. Si el valor de la división es igual a 1, el paso de guardar los resultados es igual al paso de la integración. Si se selecciona el método de descomposición modal (análisis temporal lineal), el algoritmo calcula para cada modo el valor máximo del paso de la integración igual al valor del período dividido por 20 (esta operación se efectúa para garantizar la estabilidad y la precisión de los resultados obtenidos). El valor del paso obtenido de esta manera es dividida por el valor de la división; el valor obtenido (por ejemplo, step_1) se compara al paso de guardar los resultados. El valor más pequeño de los dos valores antes mencionados (es a decir, step_1 y el paso de guardar lo resultados)se toma como el valor del paso de la integración. Hay que poner atención en el hecho de que, si se usa el primer valor antes mencionado (es a decir step_1), este valor es modificado un poco de manera que el paso de guardar los resultados sea un múltiple de este valor. lista desplegable de los casos estáticos simples accesibles y de las masas en las direcciones X, Y o Z lista desplegable de las funciones del tiempo definidas y la vista preliminar del diagrama de la función seleccionada. campo de edición Coeficiente campo de edición Shift botón Definición de la función

En el cuadro de diálogo Definición de la función del tiempo, la definición de la función del tiempo puede ser efectuada de dos maneras: • entrando el valor del punto temporal T [s] y el valor adimensional de la función F(T) en el campo de edición correspondiente, y presionando cada vez la tecla Agregar. Los puntos sucesivos de la función son entrados en la lista y definen la evolución de la función. • Presionando el botón Añadir expresión; se abre el cuadro de diálogo en el que se puede definir la evolución de la función con ayuda de las expresiones matemáticas (adición, sustracción, multiplicación, división, función trigonométrica, elevación a la potencia, raíz cuadrada). • tabla que contiene las columnas siguientes : caso – función –coeficiente – fase, donde: − Caso define el número del caso seleccionado o la dirección de las masas − Función es el nombre de la función de tiempo seleccionado parámetros un caso dado − Coeficiente - coeficiente multiplicador de la valor de función de tiempo para un caso de carga dado, el valor predefinido del coeficiente igual a 1.0

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− Shift- translación de la función de tiempo por un caso dado, el valor predefinido es igual a 0.0. Las opciones de la ventana de diálogo Opciones de cálculo contienen cinco pestañas mas: • Estructura - modelo • Cargas - conversión • Combinación - signo • Resultados – Filtros • Deformación de pandeo La pestaña Estructura - modelo contiene tres opciones en la zona Generar nudos: • Generar nudos en los puntos de intersección las barras oblicuas - Una vez que esta opción es seleccionada, un nudo adicional se creará en la intersección barras inclinadas. • Generar nudos en los puntos de intersección de barras verticales/horizontales - Una vez que seleccionada esta opción, un nudo adicional se creará a la intersección de barras verticales y horizontales. • Generar nudos en los puntos de intersección de barras y elementos finitos - Una vez que seleccionada esta opción, un nudo adicional se creará a la intersección de barras y de elementos finitos 2D. La malla de elementos finitos 2D se ajustará a la posición de los nudos generados. La definición del caso inicial para el análisis no lineal permite considerar los resultados para el primer caso como el estado inicial de cargas, desplazamientos y de las tensiones para los casos seleccionados. Para activar la consideración del caso inicial, hay que activar la opción Utilizar el primer caso como el caso inicial para los casos no lineales seleccionados. Hay que añadir que el caso inicial es siempre el primer caso en la lista, según la numeración definida por el usuario (ATENCIÓN: el caso inicial no puede ser un caso de análisis modal). Si el caso inicial es un caso auxiliar, este caso será calculado aunque sea un caso auxiliar. El caso inicial asociado a los casos principales y a las combinaciones no está considerado en las combinaciones definidas usando estos casos o combinaciones; al contrario, el caso no lineal asociado al caso inicial y utilizado en la combinación causa la presencia del caso inicial en la combinación. La combinación asociada al caso inicial hace que los resultados del análisis no lineal de este case se consideran como el estado inicial para el análisis ulterior. Las cargas para las que se efectúa el análisis posterior no contienen las componentes del caso inicial, excepto las situaciones en las que aparece como un componente de la combinación; en este caso se considera sólo la parte de las cargas que no fue considerada en el primer pasi del análisis (resultando de la diferencia entre el valor del coeficiente utilizado y el valor 1.0). Si la estructura contiene elementos de tipo cables, el primer caso será considerado siempre como caso inicial para todos los demás casos independientemente si la opción Utilizar el primer caso como el caso inicial para los casos no lineales seleccionados está activada o no. El caso inicial para los elementos de tipo cable se considera como el caso de montaje utilizado para el pretesado de cables. En el campo Lista de casos hay que entrar los números de casos para los que será tomado en consideración el estado inicial tomado desde el caso inicial. La lista de casos puede también

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especificarse usando el cuadro de diálogo Selección que puede abrirse al hacer clic en el botón (...). El caso inicial debe ser utilizado para los casos y combinaciones del análisis no lineal. Para el análisis lineal el caso se dscuida; en el caso del análisis no lineal hay que considerar este caso en una combinación simple. El caso inicial no se considera para los siguientes tipos de casos: - análisis estático lineal - análisis temporal - análisis dinámico, es decir modal, sísmico, espectral y armónico. El caso inicial puede considerarse para la combinación no lineal de casos; el caso se considera automáticamente si por lo menos un componente de la combinación contiene un casi inicial. Esto no concierne la situación en la que un componente de la combinación es un casi auxiliar o una otra combinación con caso inicial. Al presionar el botón Generar el modelo de cálculo, el modelo de cálculo de la estructura es creado. El programa generará los elementos de barra, elementos finitos 2D e intersecciones de barras y de elementos finitos 2D según las opciones definidas en el cuadro de diálogo. La pestaña Cargas - conversión contiene opciones que permiten al usuario convertir cargas estáticas en las masas usadas en cálculos dinámicos.

Esta opción permite al usuario convertir las cargas en masas para evitar la separación de cargas estáticas (tenidas en cuenta en el análisis estático de estructura) y de masas (tenidas en

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cuenta en el análisis dinámico de la estructura). Sobre la base de las cargas estáticas ya definidas el usuario puede crear masas para ser usadas durante los cálculos dinámicos. Para realizar conversión de cargas estáticas a las masas usadas en cálculos dinámicos, se debe: • determinar los casos para los que la conversión de cargas a las masas se llevará a cabo (uno debe proporcionar los números de casos de carga, definir la dirección de proceso de la conversión y adicionalmente, el coeficiente de la multiplicación a ser aplicado al valor de la carga estática) • determinar el conjunto de direcciones en el sistema de la coordenadas globales (X, Y y Z) para las cuales operarán las masas. • determinar el caso del análisis dinámico que usará las masas generadas a partir de las cargas estáticas; una vez que la opción Adjuntar la masa a la masa global es seleccionada, las masas creadas a partir de las cargas serán tomadas en cuenta en todos los casos de análisis de estructuras dinámicas. • Pulsar el botón Agregar. Además del botón Agregar, dos botones están disponibles : • Eliminar - un caso de carga seleccionado será eliminado desde la lista de casos a convertir en masas • Modificar – modifica los parámetros del caso de carga seleccionado en la lista de casos a convertir en masas. La conversión de cargas en masas conserva los distintos de tipos de carga. En otras palabras, fuerzas concentradas son automáticamente convertidas a masas concentradas, cargas distribuidas a masas distribuidas y momentos a masas rotativas. Las masas convertidas pueden ser consultadas en la tabla Masas (para abrirla, hay que seleccionar en el menú el comando Cargas / Tabla – Masas). En las tablas, los valores de las masas son mostradas como pesos (se usa la aceleración terrestre). A la diferencia de las masas definidas por el usuario, las masas generadas durante el proceso de conversión son marcadas en la tabla con un símbolo CV en el campo MEMO. El símbolo informa también sobre el origen da la masa para los procedimientos de conversión. OTA : Para las estructuras de tipo lámina no3 es posible convertir en masas las por presión hidrostática. Las opciones disponibles en la cuarta pestaña del cuadro de diálogo Opciones de cálculo en la pestaña Combinación – signo sirven para definir el signo de la combinación generada para los casos sísmicos o espectrales. En la pestaña se define el caso del análisis sísmico o espectral y el modo dominante (número de modo dominante, en la definición del signo de la combinación). Si el usuario no selecciona ningún modo dominante (entonces se presentará el número “0”), el programa tomará el signo de la combinación que ha sido calculado según la fórmula de combinación CQC o sea SRSS Se puede seleccionar el tipo predefinido para el cálculo de la combinación sísmica en la parte inferior del cuadro de diálogo: • CQC - Complete Quadratic Combination • SRSS - Square Root of Sums of Squares. • 10% - 10% double sum Web:www.robot97.com




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•

2SM - double sum.

Formulas permitiendo calcular a combinación cuadrática con signo RQ para las direcciones H1, H2 y V:

donde:

RH1 – respuesta cuadrática para elvalor calculado basándose en todas las respuestas modales del caso sísmico o espectral para la primera dirección horizontal RH2 – respuesta cuadrática para elvalor calculado basándose en todas las respuestas modales del caso sísmico o espectral para la segunda dirección horizontal RV – respuesta cuadrática para elvalor calculado basándose en todas las respuestas modales del caso sísmico o espectral para la dirección vertical Rx, Ry, Rz – coeficientes definidos como para la combinación cuadrática en el cuadro de diálogo Definición de la deirección. Filtros – resultados es la quinta pestaña en el cuadro de diálogo Opciones de cálculo. La opción disponible en el cuadro de diálogo presentado sirve para efectuar la selección global de los resultados obtenidos para los nudos, barras etc. definidas en la estructura. En estos cuadros de diálogo se encuentran los siguientes campos de edición: lista de casos, lista de nudos, lista de barras, lista de paneles/objetos y lista de elementos finitos. En estos campos de edición se puede entrar los números de casos, nudos, barras, paneles/objetos o elementos finitos de la estructura para los que serán presentados los resultados de cálculo de la estructura. Eso significa, que en la tabla de resultados serán presentadas nada más que las celdas de la tabla que corresponden a los números de los elementos introducidos. Las celdas de la tabla que corresponden a otros (no entrados) casos, nudos, barras etc. no serán presentadas en la tabla. ATECIÓ: Si los campos de edición de la pestaña están vacíos, esto quiere decir que, los cálculos serán efectuados para todos los casos de carga, nudos, barras, paneles, objetos y elemento finitos definidos en la estructura.

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Las opciones disponibles en la pestaña Deformación de pandeo sirven para la generación del modelo de la estructura considerando las deformaciones debidas al modo de pandeo seleccionado o a la combinación lineal de modos (las deformaciones no provocan ni esfuerzos ni tensiones en la estructura; la consideración de las deformaciones causará sólo el cambio de la geometría de la estructura). El uso de la opción exige la creación de un caso de análisis de pandeo y los cálculos de la estructura. El cambio de la geometría de la estructura causa la eliminación de la estructura deformada; es necesario volver a calcular la estructura, hay que efectuar los cálculos para la estructura inicial (cálculo de los nuevos modos de pandeo) y para la estructura deformada. Todos los resultados son presentados para la estructura deformada, los desplazamientos de los nudos son dados respecto a la geometría inicial definida por el usuario. Si la casilla Considerar el modo de pandeo como deformación inicial es activada, las opciones del cuadro de diálogo se vuelven accesibles y es posible definir los parámetros de la deformación. Un clic en el botón Aplicar valida la selección (es a decir activación o desactivación de la deformación), un clic en el botón Cerrar cierra el cuadro de diálogo sin guardar las modificaciones. La zona Parámetros contiene la lista de selección Caso conteniendo los casos de pandeo definidos para la estructura. Según el caso de pandeo seleccionado se determinan las deformaciones de pandeo. Más abajo, los campos Modo y Coeficiente son disponibles, estos campos permiten definir el número del modo de pandeo y del coeficiente adoptado para este modo la crear la combinación lineal. Es posible poner a escala la deformación después de haber definido el valor en el campo Desplazamiento máximo; este valor permite aplicar la escala al modo seleccionado o a la combinación de modos. Si la opción Descuidar el caso para la estructura deformada es inactiva, el caso de pandeo dado será calculado para la estructura deformada; si la opción es inactiva, el caso será descuidado en los cálculos. Para definir las deformaciones de pandeo en la estructura, hay que definir un caso de pandeo y efectuar los cálculos. Después, utilizando las opciones disponibles hay que definir la deformación inicial debida al modo de pandeo seleccionado. Después de la modificación de la geometría de la estructura, el estado de los resultados es modificado en NO ACTUALES, por consecuencia, hay que volver a efectuar los cálculos de la estructura. Por eso, para la estructuras con deformaciones definidas, los cálculos son efectuado en dos etapas: • etapa 1 – cálculos de la estructura inicial (sin deformaciones): • etapa 2 – cálculos de la estructura deformada. Los dos etapas se efectúan automáticamente.

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4.3.1. Ejemplo de definición de un caso de análisis modal de la estructura (modos propios de la estructura) El ejemplo muestra como se puede definir el análisis modal de la estructura y como definir sus parámetros. Para definir el análisis modal para una estructura, hay que: • abrir el cuadro de diálogo Opciones de cálculo (en el menú, comando Análisis / Tipos de • • • • •

análisis o pulsar el icono ) en el cuadro de diálogo Opciones de cálculo pulsar el botón Definir un caso nuevo en el cuadro de diálogo Definición de un caso nuevo, seleccionar la opción modal y entrar el nombre del caso, por ejemplo: Modos propios de la estructura pulsar el botón OK en el cuadro de diálogo Definición de un caso nuevo en el cuadro de diálogo Parámetros del análisis modal definir los parámetros del análisis (por ejemplo, tipo de matriz de masas, número de modos propios a calcular) pulsar el botón OK en el cuadro de diálogo Parámetros del análisis modal.

Para empezar los cálculos de los modos propios de la estructura, hay que pulsar el botón Calcular en el cuadro de diálogo Opciones de cálculo.

4.3.2. Ejemplo de definición de un caso de análisis sísmico y espectral El ejemplo muestra como se puede definir el análisis sísmico y espectral de la estructura y como de pueden definir los parámetros de estos análisis. Para definir el análisis sísmico para una estructura definida, primero hay que definir el análisis modal de la estructura (vea el ejemplo representado en el capítulo 4.3.1). Después de la definición el caso de análisis modal es posible proceder a la definición del caso de análisis sísmico; para hacerlo hay que: • abrir el cuadro de diálogo Opciones de cálculo (comando del menú Análisis / Tipo de • • • •

•

análisis o pulsar el icono ) en el cuadro de diálogo Opciones de cálculo pulsar el botón uevo en el cuadro de diálogo Definición del nuevo caso seleccionar la opción sísmico y seleccionar la norma sísmica según la que será efectuado el análisis sísmico de la estructura; selecciona la norma sísmica estadounidense UBC97 pulsar el botón OK en el cuadro de diálogo Definición del nuevo caso en el cuadro de diálogo Parámetros UBC97, defina los parámetros del análisis sísmico: - Zona: 2A - Suelo: Sc - coeficiente R = 1 pulsar el botón Definición de la dirección; en el cuadro de diálogo Dirección defina los siguientes parámetros: Dirección/X: 1 Dirección/Y: 1

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Dirección/Z: 0,67 Opción Utilizar valores normalizados: inactiva Opción División según direcciones/Activas: activa (la división del caso sísmico en direcciones permite generar automáticamente tres casos sísmicos con direcciones de excitación diferentes) Opción División según direcciones de la combinación/Combinación cuadrática/Activa: activa (la combinación cuadrática es una combinación entre los casos de excitación para las diferentes) Opción División según direcciones/Combinación: CQC (selección del tipo de combinación) • pulsar el botón OK en el cuadro de diálogo Dirección • pulsar el botón OK en el cuadro de diálogo Parámetros UBC97. Para empezar los cálculos de los modos propios de la estructura y los cálculos sísmicos de la estructura, hay que pulsar el botón Cálculos en el cuadro de diálogo Opciones de cálculo. El análisis sísmico puede efectuarse también usando el análisis espectral. A continuación se presenta un ejemplo de definición de espectro semejante al espectro utilizado en la definición del análisis sísmico. Para definir el análisis espectral para una estructura definida cualquiera, primero hay que definir el análisis modal de la estructura (vea el ejemplo representado en el capítulo 4.3.1). Después de la definición del caso del análisis modal se puede empezar la definición del caso de análisis espectral, para hacerlo, hay que: • abrir el cuadro de diálogo Opciones de cálculo (en el menú, comando Análisis / Tipo de • • • • •

• •

análisis o pulsar el icono ) en el cuadro de diálogo Opciones de cálculo pulsar el botón uevo en el cuadro de diálogo Definición del nuevo caso seleccionar la opción espectral pulsar el botón OK en el cuadro de diálogo Definición del nuevo caso en el cuadro de diálogo Parámetros del análisis espectral entrar el nombre del caso de análisis espectral (por ejemplo, análisis espectral según UBC97) y pulsar el botón Definición del espectro en el cuadro de diálogo Definición del espectro definir los siguientes parámetros del análisis espectral: - Nombre del espectro: espectro UBC97 - Amortiguamiento : 0,05 - Abscisas (eje X): Periodo - Ordenadas (eś Y): Aceleración - En los ambos campos la opción Escala logarítmica queda inactiva en el cuadro de diálogo Definición del espectro pulsar el botón Añadir pasar en la ficha Puntos y definir los puntos con las siguientes coordenadas: X: 0 Y: 1,667 X: 0,111 Y: 4,413 X: 0,555 Y: 4,413 X: 0,6 Y: 4,086 X: 0,7 Y: 3,501 X: 0,8 Y: 3,065 X: 0,9 Y: 2,724 X: 1 Y: 2,452 X: 1,5 Y: 1,63

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• •

X: 2 Y: 1,226 X: 2,5 Y: 0,981 X: 5 Y: 0,981 después de haber terminado la definición del espectro cerrar el cuadro de diálogo Definición del espectro pulsando el botón Cerrar en el cuadro de diálogo Parámetros del análisis espectral seleccionar el espectro definido

(espectro UBC97) que debe usarse en los cálculo y luego pulsar el botón • pulsar el botón Definición de la dirección; en el cuadro de diálogo Dirección defina los siguientes parámetros: Dirección/X: 1 Dirección/Y: 1 Dirección/Z: 0,67 Opción Utilizar valores normalizados: inactiva Opción División según direcciones/Activas: activa (la división del caso sísmico en direcciones permite generar automáticamente tres casos sísmicos con direcciones de excitación diferentes) Opción División según direcciones/Generación de combinaciones/Combinación cuadrática /Activar: activa (la combinación cuadrática es una combinación entre los casos de excitación para las diferentes direcciones) Opción División según direcciones/Combinación: CQC (selección del tipo de combinación) • pulsar el botón OK en el cuadro de diálogo Dirección • pulsar el botón OK en el cuadro de diálogo Parámetros del análisis espectral. Para empezar los cálculos de los modos propios de la estructura y los cálculos sísmicos de la estructura conformemente al espectro definido en el análisis espectral, hay que pulsar el botón Cálculos en el cuadro de diálogo Opciones de cálculo. Para el espectro definido de esta manera en el análisis espectral, los resultados obtenidos de los cálculos de la estructura son comparables a los resultados obtenidos para el análisis sísmico definido previamente.

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4.4. Reiniciación de cálculos La opción sirve para volver a iniciar los cálculos de los casos de carga seleccionados guardando los resultados para los casos de carga calculados previamente. La opción está disponible después de los cálculos completos, cuando el estado de resultados (visible en la barra de título de la ventana del programa) es: Resultados MEF: actuales. La opción está disponible en el menú al seleccionar el comando: Análisis / Reiniciar los cálculos. Al seleccionar esta opción en la pantalla aparece la ventana representada a continuación.

La reiniciación de los cálculos permite modificar los parámetros de cálculo o de métodos de resolución para un tipo de análisis cualquiera y efectuar los cálculos sólo para casos seleccionados. Esto puede ser particularmente útil para el análisis dinámico o no lineal de estructuras de gran tamaño debido al tiempo importante exigido de la resolución. Utilizando la opción de reiniciación Utilizando la opción de reiniciación se puede calcular sólo los casos seleccionados, los resultados para los otros casos quedan accesibles y no modificados. En el caso del análisis no lineal ocurre que ciertos casos de carga no obtienen la convergencia para los métodos seleccionados y para los parámetros de cálculo definidos. En este caso, usando la opción de reiniciar les cálculos uno puede modificar los parámetros de cálculo (por ejemplo, el número de incrementos de la cargas o los criterios de parar el análisis) y luego, empezar los cálculos sólo para estos casos. En el caso de análisis dinámicos puede ocurrir que el número calculado de modos propios no cumple el criterio de masas participantes impuestas y no asegura una carga completa en el análisis sísmico. La opción de reiniciar los cálculos permite calcular siguientes valores propios guardando los modos propios calculados previamente. Al seleccionar la opción el programa muestra el cuadro de diálogo con la lista de casos definidos. La selección del caso en la lista consiste en resaltar el caso. Un clic en el botón Definir parámetros o un doble clic en el nombre del caso abre el cuadro de diálogo en el que se pueden definir los parámetros de cálculo del caso dado. El contenido del cuadro de diálogo depende del tipo definido para el análisis:

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- análisis estático - análisis de pandeo - análisis armónico - análisis modal teniendo en consideración los esfuerzos estáticos - análisis modal - análisis sísmico - análisis push-over. Los cuadros de diálogo de los parámetros para los tipos de análisis específicos contienen un conjunto de opciones idéntico al conjunto proporcionado al definir el caso seleccionado; cada parámetro puede modificarse para la reiniciación de los cálculos. La opción adicional es el cálculo de modos propios adicionales para el análisis modal. La opción consiste en calcular un número más grande de modos propios sin volver a calcular los modos propios existentes. Después de haber activado la opción Reiniciar los cálculos con los cálculos de modos suplementarios, se puede definir el número deseado de modos propios (todos los otros parámetros no están disponibles). Hay que entrar el número completo de modos deseados y no el número de modos adicionales a calcular. En la versión actual del programa la opción de calcular modos propios adicionales se efectúa siempre usando el método de iteración en el subespacio por bloques (el modo de resolución del análisis modal cambia si los modos existentes son calculados usando otro método). Después de la modificación de los parámetros del análisis y un clic en el botón OK el cuadro de diálogo de definición de parámetros se cierra y el caso editado se activa (aparece el símbolo √); esto significa que el caso será calculado de nuevo. Si la modificación de los parámetros de cálculo del caso de carga dado exige el recálculo de otros casos (por ejemplo, análisis modal y sísmico), todos estos casos se seleccionan para el recálculo. Es posible impedir el recálculo para el caso dado, para hacerlo hay que desactivar la casilla correspondiente en la lista de casos. Si los parámetros del caso se modifican pero el caso está desactivado en la lista de casos calculados, este caso será señalado con un icono en rojo. Un clic en el botón Reiniciar los cálculos empieza los cálculos solo para los casos seleccionados en la lista. Los resultados para los otros casos quedan disponibles y no cambian. Un clic en el botón Cancelar cierra el cuadro de diálogo con la lista de casos (las modificaciones efectuadas para los parámetros de cálculo no se guardan).

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4.4. Visualización del proceso de cálculo Al comenzar los cálculos de la estructura definida, la pantalla muestra el cuadro de diálogo Robot – Cálculos presentando los etapas específicos de los cálculos de la estructura.

El cuadro de diálogo puede dividirse en tres partes principales: • superior, independiente del tipo de análisis seleccionado y del solvente), en está parte se suministran las siguientes informaciones: data y hora actual y el tipo de analisis de la estructura; de más se muestra el nombre dell proyecto analizado • central, dependiente del tipo de análisis y del solvente (el solvente se selecciona en el cuadro de diálogo Preferencias de proyecto en la ficha Análisis de la estructura); en esta parte de la ventana se suministrat las informaciones relativas a los etapas específicos de los cálculos de la estrutura, el etapa del análisis efectuado actualmente se subraya. Están disponibles los siguientes métodos de análisis de la estructura (tipos de solventes): Cálculos estáticos - método frontal - método skyline - método sparse - método iterativo Cálculos dinámicos (métodos básicos) - método iterativo en el subespacio o método iterativo en el subespacio por bloques

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- método Lanczos - método reducción de la base Cálculos no lineal - método incremental •

inferior, independiente del tipo de análisis seleccionado y del solvente), en está parte se suministran las siguientes informaciones:

El ángulo izquierdo inferior del cuadro de diálogo muestra las siguientes informaciones relativas al tamaño del problema solucionado: - número de nudos, - número de elementos, - número de ecuaciones en el sistema de ecuaciones solucionado, - anchura de la banda de la matriz (método SKYLINE) o la anchura del frente (método FRONTAL), antes y después de la optimización. El ángulo derecho inferior del cuadro de diálogo muestra también las informaciones relativas a la memoria RAM exigida y utilizada y al espacio en el disco. También se estima la duración de los cálculos. Un clic en el botón Pausar durante los cálculos de la estructura pausa el análisis de la estructura, un clic en el botón Detener para los cálculos.

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BIBLIOGRAFÍA K.J. BATHE, Finite Element Procedures in Engineering Analysis, Prentice Hall, New Jersey 1982 E.L.WILSON, An eigensolution strategy for large systems. Computers&Structures, Vol.16, No. 1-4, pp.259-265, 1983 E.L. WILSON, A new method of dynamic analysis for linear and nonlinear systems. Finite Elements in Analysis and Design, 1, 1985, 21-23, North-Holland E.L.WILSON, Three dimensional dynamic analysis of structures, Computers and Structures, Inc., Berkeley, California, USA, 1996 R.W.CLOUGH, J.PENZIEN, Dynamics of Structures, McGraw-Hill Book Comp., 1975, 634 p. S. YU. FIALKO, Investigations of the Initial Imperfections Influence to atural Vibrations of Ribbed Conical Shells, Soviet Applied Mechanics, 1982, 18, N11, pp.118 - 122. (In Russian) S. YU. FIALKO, on-steady vibrations of ribbed conical shells under the influence of local loads, Soviet Applied Mechanics, 1987, v23, N6, p. 547-552 S. YU. FIALKO, High-performance aggregation element-by-element iterative solver for large-scale complex shell structure problems, Archives of Civil Engineering, XLV, 2, 1999, p.193-207 S. YU. FIALKO, High-performance aggregation element-by-element Ritz-gradient method for structure dynamic response analysis. CAMES (Computer assisted mechanics - engineering sciences), IV, 2000 G. GAMBOLATI, G. PINI, F. SARTORETTO, An improved iterative optimization technique for the leftmost eigenpairs of large symmetric matrices, J. Comp. Phys., 74: 41 - 60, 1988 G. GAMBOLATI, G. PINI, F. SARTORETTO, Accelerated simultaneous iterations for large finite element eigenproblems, J. Comp. Phys., 81: 53 - 69, 1989 M. PAPADRAKAKIS, A partial preconditioned conjugate gradient method for large eigenproblems, Comp. Meth. Appl. Mech. Eng., 62: 195 - 207, 1987 M. PAPADRAKAKIS, Solving large-scale problems in mechanics, John Wiley & Sons Ltd, 1993 S. BITZARAKIS, M. PAPADRAKAKIS, A. KOTSOPULOS, Parallel solution techniques in computational structural mechanics, Comp. Methods Appl. Mech. Engrg. 1997, 148 , p.75104 T.J.R. HUGHES, M. FERENCZ, Implicit solution of large-scale contact and impact problems employing an EBE preconditioned iterative solver, IMPACT 87 Int. Conference on Effects of Fast Transient Loading in the Context of Structural Mechanics, Lausanne, Switzerland, August 26-27, 1987 T.J.R. HUGHES, M. FERENCZ, J.O.HALLQUIST, Large-scale vectorized implicit calculations in solid mechanics on a CRAY X-MP/48 utilizing EBE preconditioned conjugate gradients, Comput. Meths. Appl. Mech. Engrg., 61 B. N. PARLETT, The Symmetric Eigenvalue Problem, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J. 07632, 1980 V. E. BULGAKOV, M. E. BELYI, K. M. MATHISEN, Multilevel aggregation method for solving large-scale generalized eigenvalue problems in structural dynamics, Int. J. Numer. Methods Eng., 40: 453 - 471, 1997 V. E. BULGAKOV, Iterative aggregation technique for large-scale finite element analysis of mechanical systems, Comput. Struct, 52: N4, 829-840, 1994

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4-36

V. E. BULGAKOV, G. KUHN, High-performance multilevel iterative aggregation solver for large finite-element structural analysis problems, Int. J. Numer. Methods Eng., 38: 35293544, 1995

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5. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Una vez completados los cálculos de la estructura, el análisis de resultados puede efectuarse en dos modos: • en forma gráfica (diagramas o mapas de los efectos de carga de estructura) • en forma de tablas (las tablas presentan componentes de desplazamientos, reacciones, fuerzas interiores, etc.). Es más fácil de consultar los resultados abriendo el esquema de RESULTADOS (grupo RESULTADOS). Una vez que completados los cálculos de la estructura, la pantalla será dividida en tres partes: • visor gráfico donde se presenta el diseño de la estructura, • cuadro de diálogo Diagramas • tabla de Reacciones.

En el programa existe una opción que protege contra la pérdida de los resultados de cálculo de la estructura. (estado de cálculo: o actuales). En el caso de efectuar una operación que modifica los datos sobre la estructura guardada en le archivo *.RTD, el programa puede realizar un bloqueo global de los resultados. Es posible efectuarlo de tres maneras: • manualmente por el usuario – en el menú Resultados se encuentra la opción Resultados bloqueados, que puede ser activada /desactivada; de este modo los resultados de los cálculos de la estructura están, respectivamente bloqueados o activados. (ATECIÓ: la opción es accesible sólo cuando los resultados de cálculo de la estructura son Actuales) • automáticamente siguiendo la configuración en el cuadro diálogo Preferencias del proyecto – en la pestaña Análisis de la estructura está disponible la opción Fijar automáticamente los resultados de cálculos de la estructura; si la opción está activada, después de cada cálculo de la estructura (en el caso donde el estado de resultados de los cálculos cambia en Actuales) los resultados de los cálculos de la estructura son bloqueados automáticamente,.

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•

semi automáticamente después de la decisión del usuario – se refiere únicamente a la operación de liberar los resultados de cálculos - si los resultados de los cálculos están bloqueados y el usuario efectúa cualquier modificación de la estructura, el programa muestra un mensaje que advierte al usuario que los resultados de los cálculos actuales pueden ser perdidos; la aceptación provoca el cambio de los datos que se refieren a la estructura y el bloqueo de los resultados de cálculo (en el caso de no aceptar, no se va a efectuar la modificación en la estructura y el estados de resultados no será cambiado).

Hay que subrayar que si se efectúa cualquier operación que puede modificar los datos en la estructura, el programa muestra el mensaje de advertencia (si los resultados están bloqueados). Esto significa que si se define la combinación manualmente (operación que después de los cálculos es correcta), el programa muestra de nuevo el mensaje de advertencia. El usuario puede, claro está, aceptar la advertencia y definir la combinación y luego configurar manualmente los resultados de cálculos.

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5.1. Diagramas La ventana de diálogo Diagramas se usa para desplegar las deformaciones de la estructura y los diagramas de esfuerzos de la estructura, así como tensiones en las barras. Esta opción está disponible en el menú escogiendo la opción Resultados/Diagramas para barras o escogiendo el esquema Resultados. El cuadro de diálogo Diagramas se compone de cuatro pestañas: • TM • Deformación • Tensiones • Reacciones • Armadura • Parámetros En la parte inferior del cuadro de diálogo se encuentran las siguientes opciones: • Tamaño de los diagramas + - si presiona este botón, el número de unidades por 1 cm de diagrama se reduce por la magnitud seleccionada • Tamaño de los diagramas - - si presiona este botón, el número de unidades por 1 cm de diagrama aumenta por la magnitud seleccionada • Abrir otra ventana – en la pantalla aparece una nueva ventana en la que serán presentados los diagramas de las magnitudes seleccionadas en la ventana Diagramas. • Misma escala - si esta opción está activada, la misma escala será aplicada para todos los diagramas presentados (esta opción es cómoda en el caso de comparar los resultados para los diferentes caso de carga etc.). Por ejemplo, después de seleccionar la etiqueta NTM, el programa mostrara el siguiente cuadro de diálogo. En esta ventana de diálogo se pueden seleccionar los esfuerzos para que aparezcan sus diagramas . Al presionar el botón de resultados Aplicar, los diagramas de los valores seleccionados serán mostrados en el visor gráfico. Una vez seleccionada la pestaña Deformación se puede seleccionar los desplazamientos calculados durante el análisis estático de la estructura y las deformaciones modales obtenidas para los casos dinámicos del análisis de la estructura. En esta pestaña existen también otras opciones que sirven para la animación de los diagramas y de la deformación de la estructura presentada en la pantalla.

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Para poner en marcha la animación hay que definir dos parámetros: el número de imágenes a crear y el número de imágenes por segundo. Después de hace clic en el botón Iniciar el programa prepara la animación de la magnitud seleccionada según los parámetros dados y empieza la animación. Durante la presentación de la animación el programa muestra una barra de herramientas que permite detener, rebobinar, hacer avanzar rápidamente y volver a comenzar la presentación de la animación. También es posible guardar la animación generada en un archivo *.avi. Además, se puede abrir un archivo *.avi, en el que ha sido guardada una deformación anterior. En la ficha Reacciones pueden seleccionarse los siguientes valores para la presentación: • reacciones: fuerzas de reacción – valores de las fuerzas de reacción de apoyo y momentos de reacción – valores de momentos de apoyo • residuos: esfuerzos residuales – somas de fuerzas en los nudos específicos de la estructura (verificación del equilibrio de fuerzas en los nudos de la estructura) y momentos residuales – somas de momentos en los nudos específicos de la estructura (verificación del equilibrio de momentos en los nudos de la estructura). • fuerzas pseudoestáticas – fuerzas debidas a un caso de carga simple generado basándose en un caso de análisis sísmica o espectral. Las fuerzas y los momentos se presentan en el sistema global de coordenadas. Una vez seleccionada la pestaña Tensiones se puede seleccionar los componentes de las tensiones obtenidas durante el análisis estático de la estructura. Una vez seleccionada la pestaña Armadura, en la pantalla aparece el cuadro de diálogo presentado en el dibujo. En este cuadro de diálogo se pueden seleccionar las magnitudes obtenidas después de los cálculos del área de armadura teórica de elementos de hormigón armado. En el primer grupo de campos: • Armadura teórica: • Armadura superior (a lo largo del lado de longitud b), • armadura inferior (a lo largo del lado de longitud h) • Armadura real • Armadura superior (a lo largo del lado de longitud b), • armadura inferior(a lo largo del lado de longitud h)

En el segundo grupo de campos • El grado de armadura teórica y real

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En el tercer grupo de campos • Distancia teórica y real entre los estribos (armaduras transversales) En el último grupo de campos • Número de barras superiores (armadura superior) - a lo largo del lado de longitud b. • Número de barras inferiores (armadura inferior) - a lo largo del lado de longitud h. Una vez escogida la etiqueta Parámetros, la ventana de diálogo contigua aparecerá en la pantalla. El modo de presentación del diagrama puede escogerse en esta ventana de diálogo: •

En la zona Descripción de los diagramas se puede definir la manera de que las anotaciones de los valores serán presentadas en la pantalla:

ninguna – si se selecciona esta opción, las anotaciones de los diagramas de los valores disponibles en el cuadro de diálogo Diagramas no serán presentadas

fichas - si se selecciona esta opción, las anotaciones de los diagramas de los valores disponibles en el cuadro de diálogo Diagramas serán presentados en forma de fichas mostrando los valores en los puntos seleccionados de las barras; las anotaciones están alejadas de los diagramas.

texto - si se selecciona esta opción, las anotaciones de los valores disponibles en el cuadro de diálogo Diagramas serán presentados como valores en los puntos seleccionados de las barras; las anotaciones serán dispuestas en la dirección perpendicular a la barra. Para dos opciones (fichas y texto) se vuelve disponible el campo de selección Valores sirviendo para limitar el número de anotaciones para los diagramas presentados en la vista. Las siguientes opciones están disponibles: todo (las anotaciones de los diagramas se muestran para cada elemento de cálculo en sus extremos y en los puntos correspondientes a los valores máximo y mínimo), extremos locales (las anotaciones se muestran sólo para el valor máximo y mínimo en la barra; la opción es particularmente útil si las barras están divididas en un número importante de elementos de cálculo y no le interesan los valores intermedios pero los valores extremos para la barra entera), extremos globales (las anotaciones se muestran sólo para los valores máximo y mínimo globales mostrando los valores extremos para los valores extremos para la estructura entera) Web:www.robot97.com




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• •

Campo de Valores Positivos y Negativos permiten al usuario decidir si los valores positivos y negativos serán diferenciados a través de color. Método de relleno de diagrama puede definirse en el campo Relleno como rayado o lleno.

El usuario puede seleccionar para la presentación, los desplazamientos obtenidos durante el análisis estático de estructura así como los modos propios obtenidos para los casos de análisis dinámico de la estructura. Las opciones de animación de los diagramas de deformación de la estructura presentada en la pantalla están disponibles sólo en la pestaña Deformación. Para activar la animación, dos parámetros de animación deben estar definidos: número de imágenes creadas y el número de imágenes por segundo. Una vez presionado el botón Iniciar, el programa preparará la animación. Durante la presentación, en la pantalla aparecerá la barra de herramientas con opciones: detener, pausa, etc. Es también posible guardar la animación de la estructura de la deformación en un archivo *.avi. Es también posible leer y remplazar el archivo *.avi en el que se creó la animación. Una vez que la opción Tensiones es seleccionada en la ventana de diálogo Diagramas, se pueden seleccionar los componentes de tensiones calculadas durante el análisis estático de la estructura. Cada diagrama presentado en el editor gráfico puede ser impreso. Dos métodos de impresión son posibles: • Mientras el editor gráfico esté activado, la selección del comando Archivo/Imprimir producirá la impresión del contenido del visor gráfico. • Mientras el editor gráfico esté activado, la selección del comando Archivo/Capturar pantalla guarda una “foto” de lo mostrado en el editor gráfico. Luego el comando Archivo/Componer impresión, permite seleccionar los componentes deseados para la copia impresa. Nota: La información más detallada sobre la impresión en Robot Millenium se proporcionará en el Capítulo 8 de este manual.

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5.2. Tablas Una vez que los cálculos han sido completados, puede verse la tabla de reacciones en los nudos de apoyo calculadas durante el análisis de la estructura. Los tablas con otros resultados de los cálculos de la estructura (desplazamientos, tensiones, esfuerzos internos etc.) pueden mostrarse en la pantalla escogiendo el comando Ver/Tablas o seleccionando el icono apropiado en la barra de herramientas. Un ejemplo de tabla de reacciones se muestra debajo.

La tabla agrupa cuatro pestañas: Valores, Envolvente, Extremos Globales e Info. Para desplazar la zona de selección de pestañas, pulse el botón apropiado, derecho o izquierdo en las barras de desplazamiento. Seleccionando la opción valor se presenta la tabla de valores detallados (reacciones, fuerzas internas, etc.) para cada una de las barras y nudos de la estructura y para cada caso de carga definido. Una vez que la opción Envolvente es escogida, los valores máximo y mínimo serán presentados para todos los nudos y barras la estructura. Seleccionando la opción Extremos Globales se presenta en la tabla el valor máximo y mínimo de todos los valores obtenidos durante el análisis de la estructura. La pestaña Info informa para qué nudos, barras y casos de carga, serán presentadas las magnitudes obtenidas durante el análisis de la estructura. Por defecto, en la etiqueta Valor se presentan los resultados para todos los nudos y barras y casos de carga definidos dentro de la estructura. Para seleccionar los resultados más útiles para el usuario, presione el botón derecho del ratón mientras el cursor se localiza en la tabla y escoge la opción Filtro del menú contextual que aparece en la pantalla. El cuadro de diálogo mostrado debajo estará abierto (éste es un ejemplo de un cuadro de diálogo con reacciones obtenidas en los nudos de apoyo de la estructura).

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Selection of the attribute for filtering: node/bar, load case List of the selected nodes/bars, load cases

Selection of the attribute according to which filtering will be peformed

Selection of the attribute type according to which filtering will be performed (for reactions table these will be: support, rigid connections, etc.)

El rango de resultados presentados en la tabla puede definirse aquí. Pueden seleccionarse los nudos y barras para los que el usuario quiera ver los resultados. Para hacerlo, puede usar los botones agrupados en la parte superior de la ventana de diálogo (Todo, Nada, Invertir, Precedente) o las opciones disponibles en la pestaña Atributos. Los nudos, barras y casos de carga seleccionados, serán introducidos en el campo apropiado en la parte superior del cuadro de diálogo Filtros. La tabla que contiene los resultados del análisis puede componerse libremente. Una vez que los cálculos de la estructura se completan, una tabla con los valores de reacción para los nudos de apoyo aparecerá en la pantalla. En esta tabla pueden agregarse columnas adicionales que contengan otros datos y resultados del análisis. Para hacer esto, presione el botón derecho del ratón mientras el cursor se posiciona en alguna parte dentro de la Tabla y seleccione el comando Columnas. Está acción abre el cuadro de diálogo mostrado debajo, donde los valores desplegados en la tabla pueden seleccionarse. La ventana de diálogo se compone de varias etiquetas (General, Desplazamientos, Reacciones, etc.) Una vez que uno o más valores son seleccionados (símbolo "V" aparecerá en las etiquetas) presionando el botón de OK, serán desplegadas las columnas con los valores seleccionados por el usuario.

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A modo de ejemplo se muestra el contenido de la pestaña Apoyos (ninguna de las opciones ha sido escogida). En la parte inferior de la ventana de diálogo se encuentran dos opciones: • En la tabla activa, las columnas seleccionadas en esta pestaña serán añadidas a las columnas de la tabla - se agregarán columnas adicionales que contienen los valores seleccionados de la tabla en la ventana de diálogo anterior; • En la tabla activa, las columnas seleccionadas en esta pestaña reemplazarán las existentes - las columnas actualmente disponibles se quitarán y serán reemplazadas por las columnas que contienen los valores seleccionados en la ventana de diálogo anterior.

Como con los diagramas, el contenido de cada tabla puede imprimirse. La impresión de las tablas pueden ejecutarse de dos maneras: • Teniendo la Tabla activa - seleccione los Archivo/Imprimir del menú. Esto producirá la impresión del contenido de la pestaña actual de la Tabla (nota : el contenido de la Tabla no puede imprimirse si la Tabla esta en modo edición); • Teniendo la Tabla activa - seleccione en el menú el comando Archivo/Capturar pantalla (este resultado guardará el contenido de la tabla por uso con la copia impresa) y luego el comando Archivo/Componer Impresión. ota:

Para mayor información detallada sobre composición de la copia impresa, vea Capítulo 7.

Es posible también realizar una copia total o de una parte de la tabla en una hoja de cálculo (Excel, Lotus, etc.) Para hacer esto, •

resalte una parte o toda la Tabla, presione "Ctrl+C" o "Copiar" o el icono

•

una vez que abierta la hoja de cálculo, presione "Ctrl+V" o la "Pegar" o el icono

.

Hay una opción muy interesante Presupuesto, gracias a la cual se presentan los resultados en forma de una tabla. La opción sirve para efectuar la estimación de presupuesto de la estructura estudiada. La opción es accesible en el menú después de seleccionar el comando: Herramientas/Presupuesto.

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Para obtener el presupuesto detallado, hay que definir ciertos grupos de secciones en el cuadro de diálogo Presupuesto (en general los precios de los perfiles de acero varían según el tipo de sección) . Después de la definición de los grupos y de los tipos de protección, hay que atribuir las secciones a los grupos apropiados. La aplicación de las secciones a los grupos y protecciones apropiadas termina la estimación de los gastos. El presupuesto en forma de tabla es accesible después de hacer clic en la tecla Aplicar en el cuadro de diálogo Presupuesto o después de seleccionar en el menú el comando Ver/Tablas y la opción Presupuesto en el cuadro de diálogo Tablas – datos y resultados.

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5.3. Mapas para barras Esta opción sirve para la presentación de los mapas en color para las tensiones, deformaciones, esfuerzos internos etc. para las estructuras de tipo barras. La opción es accesible: • desde el menú, después de seleccionar el comando Resultados/Mapas - Barras. • desde la barra de herramientas después de presionar el icono Mapas - Barras . El cuadro de diálogo Mapas para las barras se compone de cuatro pestañas: TM/Tensiones, Dimensionamiento, Escala y Parámetros. Sólo una magnitud puede ser seleccionada en este cuadro de diálogo (como ejemplo sirve la pestaña TM/Tensiones). En este cuadro de diálogo se puede seleccionar las magnitudes para las que se presentan diagramas: • en el campo Componentes de esfuerzos: FX, FY, FZ, MX, MY, MZ • en el campo Tensiones normales : tensiones máximas (My y Mz), axiales FX/AX • en el campo Tensiones de cortante / de torsión : tensiones cortantes TY y TZ, tensiones de torsión T. En la parte inferior del cuadro de diálogo se encuentra la opción Estructura deformada. Si se activa esta opción el programa mostrará la deformación de la estructura debida a la carga aplicada. En esta parte del cuadro de diálogo se encuentra también el botón ormalizar. Después de hacer clic en él serán presentados los diagramas de la magnitud seleccionada de tal modo que la escala sea ajustada al valor mínimo y máximo de la magnitud seleccionada. En la pestaña Dimensionamiento se puede seleccionar para la presentación los siguientes valores relacionados con el dimensionamiento de las barras de la estructura: coeficiente de solicitación, longitud de la barra, esbeltez Lay, esbeltez Laz. Si se selecciona la opción Coeficiente de solicitación plástica, la pantalla presentará el valor describiendo el porcentaje de fibras plastificadas en la sección transversal de la barra. Las opciones que se encuentran en la pestaña Escala permiten definir la paleta de colores y el intervalo de valores para la magnitud seleccionada. En el cuadro de diálogo Mapas para las barras en la pestaña Parámetros (véase el dibujo presentado a continuación) se puede seleccionar el modo de presentación de los mapas en las barras de la estructura:

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En el campo Descripciones de los mapas se puede seleccionar el modo de presentar las descripciones de los valores • ninguno - en el caso de seleccionar esta opción las magnitudes accesibles en el cuadro de diálogo Mapas en barras no serán presentadas hojas – si se selecciona esta opción, las anotaciones de la mapas de los valores disponibles en el cuadro de diálogo Mapas para las barras serán presentadas como hojas presentado los valores para los puntos seleccionados de la barra texto si se selecciona esta opción, las anotaciones de la mapas de los valores disponibles en el cuadro de diálogo Mapas para las barras serán presentadas en forma de valores en los puntos seleccionados de la barra anotaciones sin mapas – si se selecciona esta opción, para las barras de la estructura se presentarán sólo anotaciones (como hojas o texto) sin mapas del valor seleccionado • vertical - en el caso de seleccionar esta opción las descripciones de las magnitudes accesibles en el cuadro de diálogo Mapas para las barras serán presentadas verticalmente En el campo Espesor de los mapas – contiene un campo en el que se puede entrar el número que define la relación del espesor de la línea que presenta el mapa de la magnitud seleccionada al espesor de la línea que presenta las barras de la estructura.

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5.4. Mapas (paneles) El cuadro de diálogo Mapas se usa para presentar mapas o isolíneas de tensiones, esfuerzos interiores y momentos calculados durante el análisis de los elementos finitos superficiales componentes de estructuras de tipo placa o lámina. Esta opción está disponible • escogiendo Resultados/Mapas • haciendo clic en el icono Mapas • escogiendo el esquema de Resultados/Mapas. El cuadro de diálogo Mapas contiene siete etiquetas: Detallados, Principales, Compuestos, Parámetros, Escala, Deformaciones y Cruces. Los resultados obtenidos para los elementos finitos 2D son presentados en el sistema de coordenadas locales, el cual puede ser definido por el usuario en cualquier momento de la presentación de resultados. Los resultados obtenidos para las estructuras conteniendo elementos finitos 2D pueden ser presentados, en los elementos seleccionados, en la forma de isolíneas o en mapas de colores. Solo un valor puede ser presentado en la pantalla. Para desplegar mapas de otros valores en la pantalla: • seleccione el valor y presione el botón OK. El mapa del valor seleccionado reemplazará el mapa actual en la pantalla. • seleccione este valor y active la opción Abrir nueva ventana. Un mapa, de valores seleccionados, será presentado en una nueva ventana; el mapa precedente se mantendrá en la pantalla. Hay opciones múltiples para el despliegue de mapas. El usuario también tiene la posibilidad de seleccionar la dirección del corte calculado, se despliegan los efectos de carga, pudiendo escoger entre mapas e isolíneas. También pueden seleccionarse deformación, descripciones, y achatado de mapas. Finalmente, el usuario escoge el código de rango y color para mapas y animación de deformación de paneles. Por ejemplo de la etiqueta Escala dentro de la ventana de diálogo Mapas. Los mapas/isolíneas presentados pueden ser desplegados con la descripción de isolíneas particulares. Los mapas pueden ser creados con la opción Alisar. Los resultados EF para cada elemento son definidos en los puntos de Gauss (valores estimados en un nudo común de elementos inmediatos pueden diferir ligeramente en cada elemento, y las isolíneas pueden no ser continuas). Para obtener un mapa alisado del valor seleccionado, seleccione la opción Alisamiento (en el nudo se calcula el valor medio usando todos los valores obtenidos para los elementos adyacentes al nudo). La opción Alisamiento puede ser efectuada de las siguientes maneras: • sin alisar • alisamiento global (para toda la estructura) • alisamiento dentro del panel – no se toma en cuenta los bordes entre los paneles sucesivos • alisamiento según la selección - alisamiento se refiere a los elementos seleccionados. Además están disponibles tres opciones:

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• •

•

con descripción- si esta opción está activada los mapas serán presentados con la descripción de los valores de las isolíneas específicas con normalización - si esta opción está activada, los mapas de la magnitud seleccionada serán presentados de manera que la escala sea ajustada al valor máximo y al valor mínimo de la magnitud seleccionada con mallado EF – si se activa esta opción, junto al mapa del valor seleccionado, se presenta el mallado de elementos finitos generados.

Las etiquetas particulares descritas en la ventana de diálogo Mapas tienen siguientes funciones: •

Detallados - Los siguientes valores pueden ser escogidos para presentar: tensiones, fuerzas de membrana, momentos, tensiones debidas al cortante, esfuerzos cortantes, desplazamientos, rotaciones y la dirección principal del sistema de coordenadas a ser usado durante la presentación de los resultados para los elementos finitos superficiales.

•

Principales - Los valores extremos siguientes pueden ser seleccionados para presentar: tensiones, fuerzas de membrana, momentos, tensiones debidas al cortante, esfuerzos cortantes.

•

Compuestos- Los valores reducidos siguientes pueden ser escogidos para presentar: fuerzas de membrana, momentos y tensiones; se puede seleccionar también el método de cálculo de armadura de placas y láminas (Wood&Armer, NEN) y los valores de dimensionado obtenidos para el método de cálculo seleccionado (momentos flectores, esfuerzos de membrana).

•

Parámetros - La presentación de resultados obtenidos para superficie FE puede definirse en una ventana de diálogo

•

Escala - El cambio de parámetros de presentación de mapa: el tipo de paleta de colores, el tipo de la escala (lineal, logarítmica, arbitraria), el máximo y mínimo de números de división en los que un mapa del valor seleccionado se presentará (inclusión de un valor mínimo y/o de un valor máximo también puede desactivarse) define el número de división del cambio de color, colores usados en los cuales el valor del mapa y los valores por colores serán presentados. Es preciso mencionar la posibilidad de seleccionar la escala automática ya que al generar los mapas se pierde, entre otros, la información relativa al signo de los valores mostrados; sin la escala presentada en el cuadro de diálogo es imposible mostrar en el mapa el lugar en el que el signo cambia y tampoco es posible determinar la relación entre los valores mínimos y máximos. La escala automática es generada de manera que los valores negativos del valor mostrado en el mapa sean representados por colores “fríos” (matices de azul) y los valores positivos sean representados por colores “calientes” (matices de rojo); la escala del mapa creada de esta manera permite encontrar la zona de cambio del signo y determinar la relación entre los valores extremos. La escala de colores automática es generada después de la determinación de los valores extremos (vmin, vmax) para el color dado. Los colores entre vmin y vmax son aplicados según una división uniforme de la escala (el valor cero es uno de los valores límites de la escala)

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•

Deformaciones - presentación de deformaciones de la estructura actualmente diseñada y animación de las deformaciones presentadas

•

Cruces - Los resultados pueden presentarse en la forma de cruces para tres tipos de cantidades: tensiones, fuerzas y momentos.

Como ejemplo, se presenta en el dibujo de abajo, el mapa de los desplazamientos normales para las placas junto con el cuadro de diálogo Mapas.

Los ejes X / Y están localizados y definidos usando la opción Dirección en la etiqueta Detallados. Esta opción permite definir la dirección del sistema local de coordenadas que será usado (eje x). Para todos los elementos los valores de resultados se calculan para este sistema de coordenadas orientado. Se puede definir la dirección principal definiendo un vector cualquiera para el cálculo de elementos finitos 2D. El vector seleccionado es luego proyectado en un elemento, que determina definitivamente la posición del eje local X. Solo una existe limitación, el vector principal no puede ser perpendicular al elemento (es decir paralelo al eje local). Si el usuario selecciona esta dirección, todos los resultados serán iguales a cero. Una situación típica se muestra en el siguiente dibujo en el que los elementos son localizados en una superficie cilíndrica. Inicialmente el eje local x es paralelo al eje global de x. Estos ejes pueden ser definidos cuando se usa la dirección principal (dirección de referencia) el cual es paralelo al eje global Y.

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Los dibujos presentados debajo definen la convención de las signos utilizada para las fuerzas en los elementos finitos superficiales.

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5.5. Cortes por paneles La opción Cortes por paneles constituye una opción complementaria para la opción Mapas paneles (capítulo 5.4). Esta opción permite crear los diagramas de los esfuerzos y de los desplazamientos en los elementos superficiales finitos. Los diagramas son presentados en los cortes definidos por el usuario. Para las estructuras planas, el corte es efectuado a lo largo de la recta o segmento que se encuentra en el plano de la estructura. Para las láminas, el corte es definido por el plano situado libremente en el espacio 3D. El usuario puede definir varios diagramas en los cortes de la estructura. La opción es accesible: • desde el menú después de seleccionar el comando Resultados/Cortes por paneles • desde la barra de herramientas después de presionar el icono Cortes por paneles

.

El comando abre el cuadro de diálogo que sirve para definir el corte y para seleccionar las magnitudes presentadas en el corte. Para crear el diagrama de una de las magnitudes accesibles actualmente (esfuerzos internos, tensiones y desplazamientos locales en los elementos finitos) es necesario definir la línea de corte y determinar cuál de los valores disponibles será presentado en el diagrama. La opción permite definir más que un plano de corte o más que una línea de corte. Así pues los diagramas pueden ser presentados simultáneamente a lo largo de numerosos cortes. La definición de un nuevo corte agrega este corte a los cortes definidos anteriormente. Los diagramas pueden ser mostrados en la dirección tangente o normal al plano del corte, y también se puede efectuar el alisamiento de los saltos entre los elementos vecinos (media de los valores en el nudo para todos los valores obtenidos en los elementos adyacentes al nudo). El cuadro de diálogo presentado en el dibujo de abajo se compone de nueve pestañas: Definición, Cortes, Detallados, Extremos, Compuestos, Parámetros, Diagramas, Armadura y ELS. Las dos últimas pestañas se refieren a los resultados de cálculo de la armadura para las placas/láminas definidas. Para la presentación se puede seleccionar los valores calculados para la sección de acero o para el espaciamiento de las armaduras. En el caso de seleccionar una norma de dimensionamiento de las placas y láminas tomando en cuenta los cálculo del estado límite de servicio, se puede consultar los valores relativos a ELU (anchura de las fisuras etc.). Para mostrar el diagrama de una magnitud cualquiera: • define el corte por la estructura tipo placa/lámina • seleccionar la magnitud para mostrar en el diagrama • definir los parámetros del diagrama • hacer clic en el botón OK. El diagrama del valor seleccionado será presentado en la pantalla.

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DEFINICIÓN DEL CORTE PARA LAS ESTRUCTURAS PLANAS (LOSAS) Si la estructura estudiada es plana, el plano del corte debe ser paralelo al eje OZ. Es necesaria la definición de una línea recta – intersección de un plano del corte y del plano OXY. Además, para las estructuras planas, es posible definir un segmento de una longitud dada para el cual será efectuado el corte. Los segmentos de este tipo pueden formar un polilínea cualquiera. En el programa hay diferentes maneras de definir la línea recta o el segmento. Los puntos necesarios pueden ser definidos o de modo gráfico (selección de los nudos apropiados) o de modo textual (definición de las coordenadas de los puntos o los números de los nudos en el campo de edición apropiado del cuadro de diálogo). La pestaña Definición toma la forma presentada a continuación. Para las estructuras planas, la definición del corte puede ser efectuada de tres maneras: •

•

•

definiendo dos puntos – después de seleccionar esta opción hay que definir (de modo gráfico o sirviéndose del teclado) las coordenadas de dos puntos: inicio y final del segmento para el cual será presentada la magnitud seleccionada definiendo una línea paralela al eje – después de seleccionar esta opción la definición del corte consiste en la selección de uno de los ejes del sistema global (eje X o eje Y), al cual la línea de corte debe ser paralela y también hay que definir la distancia entre el plano del corte y el inicio del sistema. Si la definición del corte es seleccionada de modo gráfico después de la selección del eje basta indicar el nudo por el cual ha de pasar el corte definiendo el punto y la dirección – después de seleccionar esta opción se define una línea recta y no segmento como en la primera opción. En el modo gráfico basta con definir dos puntos, en cambio en modo textual hay que entrar un punto situado en la línea recta y la dirección de la línea debe ser (dx y dy).

El corte definido será añadido a la lista de cortes disponibles presentados en la pestaña Cortes.

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DEFINICIÓN DEL CORTE PARA LAS ESTRUCTURAS ESPACIALES (LÁMINAS) Si la estructura estudiada es una estructura espacial, el plano del corte se debe definir en forma general. En la mayoría de los casos, eso significa que es necesaria la definición de un punto que aparece en el plano del corte y de la dirección de un vector normal. El plano puede ser también definido por tres puntos no - colineales El programa dispone de varios modos de definición del corte para una estructura espacial. Los puntos necesarios pueden ser definidos de modo gráfico (selección de los nudos apropiados) o de modo textual (definición de las coordenadas de los puntos o los números de los nudos en el campo de edición apropiado del cuadro de diálogo). La pestaña Definición toma la forma presentada a continuación. Para las estructuras espaciales, la definición del corte puede ser efectuada de tres maneras: • definiendo en plano definido por dos puntos paralelo al eje seleccionado del sistema de coordenadas globales - después de seleccionar esta opción la definición del corte consiste en la definición del plano paralelo al eje seleccionado del sistema global; la definición del plano de corte consiste en la definición de las coordenadas de dos puntos que aparecen en el plano del corte. Si la definición del corte es efectuada de modo gráfico, después de la selección del eje hay que indicar el nudo por el que pasará el corte • definiendo la paralela al plano, definida por un punto - después de seleccionar esta opción la definición del corte consiste en la selección de uno de los planos de los ejes del sistema global (planos XY, XZ o YZ), al que el plano de corte debe ser paralelo. Además, es necesario especificar la distancia entre el plano de corte y el origen del sistema. Si la definición de corte es efectuada de modo gráfico después de la selección del eje, basta con indicar el nudo por el que debe pasar el corte •

entrando tres puntos - después de seleccionar esta opción hay que especificar (de modo gráfico o sirviéndose del teclado) las coordenadas de tres puntos colineales definidos de una manera inequívoca el plano del corte.

El corte definido será añadido a la lista de cortes disponibles presentada en la pestaña Cortes. En la pestaña Cortes el cuadro de diálogo Cortes por paneles muestra todos los cortes definidos para la estructura. Para cada corte se presentan tres informaciones:

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• • •

activación/desactivación de la presentación del corte definido para la estructura (si la opción es activa, el corte y los diagramas de la magnitud seleccionada son presentados para la estructura) color del corte y del diagrama presentado para este corte nombre del corte.

En las pestañas Detallados, Extremos y Compuestos se pueden seleccionar las magnitudes cuyos diagramas serán presentados para las líneas de corte definidas. En la pestaña Parámetros se encuentran las opciones, que permiten seleccionar al usuario la superficie paralela a la superficie media de la estructura superficial para la cual los resultados de cálculos serán presentados En la pestaña Diagramas se puede seleccionar el modo de presentar los diagramas en la estructura (véase el dibujo presentado a continuación): •

en el campo Descripciones de los mapas se puede definir el modo de presentación de las descripciones de los valores en los diagramas (sin descripción, descripción horizontal, descripción en forma de texto simple), de más, en la zona Descripción está disponible la opción ombre de anotación; si se activa esta opción, el diagrama creado para el corte definido sera acompañado en el dibujo del nombre definido en el campo ombre de corte ubicado en la ficha

•

en el campo Valores positivos y negativos se puede decidir si los colores diferenciarán los valores positivos y negativos de la magnitud presentada en el campo Posición del diagrama es posible definir la posición del diagrama en relación con la estructura (normal a la estructura o en el plano de la estructura)

•

OTA:

Durante la presentación de las descripciones de los diagramas a lo largo de la línea de corte, el programa presenta los valores mínimos y máximos del diagrama y también el valor de la integral para el componente seleccionado para la longitud de la línea de corte.

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5.6. Mapas - sólidos La opción sirve para presentar los mapas (isolíneas) de desplazamientos, tensiones y deformaciones calculadas durante el análisis de la estructura volumétrica. Los resultados son presentados en forma de mapas o isolíneas con los valores bien visibles. Los resultados son presentados en la superficie exterior del sólido o de los elementos seleccionados. Después de seleccionar esta opción, en la pantalla aparece el cuadro de diálogo presentado en el dibujo de abajo. La opción se compone de cuatro pestañas: Detallado, Principal, Escala y Deformación. La opción es accesible: • desde el menú después de seleccionar el comando Resultados/Mapas - sólidos • desde la barra de herramientas después de presionar el icono Mapas - sólidos . Los resultados para los objetos volumétricos (sólidos) pueden ser presentados en forma de tabla, y en forma gráfica. Los grupos de resultados disponibles: a) Tensiones : - en el sistema local de coordenadas definido por el usuario (globalmente para todo el modelo) - En las direcciones principales, en el caso en el que el tensor toma la forma de una diagonal - Como los valores reducidos según la hipótesis seleccionada b) Deformaciones - En el sistema local de coordenadas definido por el usuario (globalmente para todo el modelo) - En las direcciones principales, en el caso en el que el tensor toma la forma de una diagonal - Como los valores reducidos según la hipótesis seleccionada c) Desplazamientos - Disponibles en el sistema local de coordenadas definido por el usuario (globalmente para todo el modelo) - En el sistema global de coordenadas. El desplazamiento total cartografía el módulo del vector de desplazamiento.

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En la parte inferior del cuadro de diálogo se encuentran las opciones que permiten seleccionar la forma gráfica de la presentación de los resultados (Mapas, Isolíneas, Isosuperficies). Si se activa la opción Valores, el programa abre automáticamente la opción Con descripción; y presenta los valores en los centros de los elementos sin dibujar los mapas o las isolíneas. Se puede seleccionar la presentación de los resultados en forma de; • isolíneas – los resultados obtenidos por los elementos volumétricos serán presentados en forma de isolíneas en el contorno exterior del sólido. • mapas - los resultados obtenidos por los elementos volumétricos serán presentados en forma de mapas en el contorno exterior del sólido. • isosuperficies – los resultados obtenidos por los elementos volumétricos serán presentadas como superficie al interior del sólido con los mismos valores (las isolíneas en los paneles presentan el diagrama del mismo valor; en cambio loas isosuperficies presentan los diagramas del valor en el espacio del sólido). El número de superficies es definido por el número de colores de la escala (ATENCIÓN: cuanto más grande el número de colores más largo es el tiempo de generación) Tanto los mapas como las isolíneas pueden ser presentadas en forma de los valores medios entre los elementos. El hecho de tomar los valores medios (alisamiento) se puede efectuar seleccionando una de las opciones de la lista disponible en la parte inferior del cuadro de diálogo: • Sin alisamiento • Alisamiento global • Alisamiento dentro del sólido • Alisamiento según la selección • Alisamiento según las características. Además en la parte inferior del cuadro de diálogo se encuentran las siguientes opciones: • Con descripción - activa las descripciones de las isolíneas o muestra los valores en el centro del objeto • Con normalización – ajusta automáticamente la escala para el valor máximo y mínimo de la magnitud seleccionada para los mapas e isolíneas •

Con mallado EF – si se activa esta opción, junto al mapa del valor seleccionado, se presenta le mallado de elementos finitos generados

•

Abrir una nueva ventana con la escala – abre una nueva ventana que contiene únicamente los elementos y los objetos seleccionados. La ventana es dividida en dos partes: vista y leyenda de la escala.

En el cuadro de diálogo recién presentado en la pestaña Detallado se puede seleccionar los valores siguientes para la presentación de los resultados: tensiones, deformaciones y desplazamientos. Recordemos que se puede seleccionar únicamente un valor de todas las pestañas. En la pestaña Principales se pueden seleccionar los valores de tensiones o de deformaciones para la presentación en la tabla. Se puede seleccionar nada más que una valor de todas las pestañas. Los valores reducidos son dados según la hipótesis y son accesibles en la lista que se encuentra en la parte inferior del cuadro de diálogo. Actualmente hay tres hipótesis accesibles: Web:www.robot97.com




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Huber – Mises Invariante del tensor I1. El primer invariante del tensor está definido según la fórmula: I1 = σ 1 + σ 2 + σ 3 = σ xx + σ yy + σ zz El segundo invariante es igual a:

donde: p = I1/3 – tensión media. Según la hipótesis de Huber-Mises, el valor reducido es igual a: . En las pestañas Escala y Deformación se encuentran las mismas opciones que para los diagramas (barras) o mapas (barras, mapas). De mas, la ficha Deformación proporciona la opción Deformación en la escala de la estructura – si la opción es activa, los valores reales de la deformación de la estructura serán relacionadas con las dimensiones de la estructura; está opción está asociada con la opción Factor de escala – en este campo de edición usuario debe entrar el coeficiente por el que se multiplicarán los valores de las deformaciones de la estructura; si se activa la opción Escala fija, la escala se seleccionará para todos los diagramas mostrados (la opción es útil al comparar los resultados obtenidos para casos de carga diferentes etc.); esta opción está relacionada con la opción Escala por 1 cm (o pulgada) – en este campo de edición se puede definir la relación entre un centímetro (o una pulgada) en el dibujo y el valor real. La diferencia entre las opciones Escala por 1 cm (o pulgada) y Deformación en la escala de la estructura es visible al hacer zoom de la estructura en la pantalla; para le opción Escala por 1 cm, el valor de la deformación no cambia, para la opción Deformación en la escala de la estructura, la deformación se ajusta a los dimensiones de la estructura en la pantalla. Los ejes X y Y son ejes locales definidos con ayuda de la opción DIRECCION presentada en la pestaña Detallados. Esta opción permite definir la dirección principal (eje x) del sistema local que se va a utilizar. Los valores de los resultados para todos los elementos son calculados para el sistema reorientado de esta manera. Se puede definir la dirección para cualquier vector que define la dirección principal para el cálculo de los resultados para los elementos superficiales, entonces el vector es proyectado sobre para definir la dirección local, lo que define finalmente la posición de eje local x. Hay una limitación para la selección de la dirección: El vector “principal” no puede ser normal al elemento (eso quiere decir paralelo la eje local z). Si el usuario selecciona esta dirección, todos los resultados serán iguales a cero. La convención de los signos es presentada de una manera esquemática en el dibujo de abajo. La convención es presentada para las tensiones; estas tensiones tienen el signo positivo.

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5.7. Cortes por sólidos La opción sirve para mostrar mapas para cortes por sólidos. Los resultados se muestran en la superficie del corte. La opción está disponible: •

en el menú, seleccionando el comando Resultados / Cortes por sólidos

•

en la barra de herramientas, haciendo clic en el icono Diagramas para cortes por sólidos .

Después de la selección de la opción, el programa muestra el cuadro de diálogo representado en el dibujo a continuación, el cuadro de diálogo se compone de cinco fichas: Definición, Cortes, Detallados, Principales y Escala.

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NOTA :

Las tres últimas fichas son semejantes a las fichas del cuadro de diálogo Cartografía para los sólidos. La ficha Detallados contiene de más la opción Esfuerzos seccionales en la tabla (vea la descripción a continuación).

La hipótesis principal de al presentación de mapas para cortes por paneles es la que las mapas para todos los cortes se muestran para el mismo valor resultante. Este punto es la diferencia principal respecto a la presentación de diagramas para cortes por paneles donde valores diferentes pueden seleccionarse para cada diagrama. Las fuerzas resultantes equivalentes están disponibles en la tabla de resultados y se calculan según las siguientes formulas:

... - (paréntesis de Macauley) o operador de la parte positiva:

Para los resultados dependientes de la dirección local del elemento finito, esta dirección se define de manera independiente del plano del corte. Por ejemplo, si se muestra el mapa de tensiones Sxx, la dirección de las tensiones x será definida por el usuario independientemente del plano de corte. Por consecuencia, los mapas para cortes son sólo una forma diferente de presentar mapas para el valor seleccionado en el cuadro de diálogo de mapas para sólidos. Por consecuencia, es posible mostrar para el contorno exterior del sólido o para cortes en el interior del sólido. En el caso de la definición de la dirección para cortes por sólidos, el cuadro de diálogo Selección de la dirección toma la forma representada en el dibujo a continuación.

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En este cuadro de diálogo puede definirse la dirección para el primer eje tangente T1 conformemente al vector seleccionado o a la dirección del sistema de coordenadas principal. El sistema de coordenadas en la sección utilizado en el programa Robot es el siguiente (vea el dibujo a continuación): - eje N normal al plano del corte - eje x - primer eje T1 tangente al plano del corte - eje y - segundo eje T2 tangente al plano del corte - eje z. Con las direcciones mencionadas se asocian las tensiones: σNN, τNT1 y τNT2.

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Las definiciones siguientes de cortes son admisibles: • Plano vertical definido por dos puntos; esta definición genera una faja vertical limitada por dos puntos en un plano paralelo al eje global Z • Plano paralelo al plano principal seleccionado (plano XZ, XY o ZY del sistema de coordenadas globales) formando la intersección con el punto dado • Plano definido por tres puntos en el espacio. Para definir el corte para la estructura hay que efectuar las acciones siguientes: • Seleccionar el método de definición del corte • Definir los parámetros del corte • Definir el nombre del corte definido • Seleccionar el color del corte • Pulsar el botón uevo. El corte definido será adicionado a la lista de cortes disponibles en la ficha Cortes. Las opciones disponibles en esta ficha permiten seleccionar los cortes a mostrar. El campo Lista de cortes muestra todos los cortes definidos para la estructura. Para cada corte se proporcionan tres informaciones:

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•

activación / desactivación de la presentación del corte (si la opción es activa, los cortes con mapas del valor seleccionado se muestran para la estructura)

• •

color nombre de corte.

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5.7. Análisis de tensiones Una vez obtenidos los resultados de la estructura se puede realizar el análisis de tensiones para evaluar la tensión en la sección longitudinal y la sección transversal de la barra de estructura. La opción Análisis de tensiones está disponible: • En el menú, seleccionando el comando Resultados / Análisis de tensiones - barras • En el campo de selección de esquemas, seleccionando el esquema Resultados / Análisis de tensiones - barras Una vez seleccionado el esquema Resultados / Análisis de tensiones - barras la pantalla se divide en cuatro partes: la ventana de diálogo Análisis de tensiones y tres visores en los cuales son presentados los mapas de tensiones (en la sección transversal de la barra y la sección longitudinal: XY y XZ). En la ventana de diálogo Análisis de tensiones, pueden ser seleccionadas las etiquetas siguientes: Corte transversal, Corte XY, Corte XZ, Punto, y Barra. La parte más baja de la ventana de diálogo es la misma para todas las etiquetas listadas. Para obtener la distribución de tensión presentada en los tres visualizadores localizados en la porción izquierda de la pantalla: • seleccione la barra de la estructura y el caso de carga para los mapas de tensión presentados. • seleccione el tipo de tensión (normal, tangente, reducido); los componentes de fuerza de sección incluidos en cálculos de esta tensión (FX, FY, FZ, MX, MY y MZ) se seleccionarán automáticamente • introduzca los valores de fuerza interna para la barra seleccionada (es posible cambiar el valor de fuerza interna obtenido durante el análisis de la estructura) • seleccione la situación del plano de corte Una vez escogidos estos parámetros y presionado el botón Aplicar, los valores de tensión de la sección seleccionada se presentaran en la ventana de diálogo Mapas de tensiones en dos secciones longitudinales y la sección transversal, que serán mostradas en los tres visualizadores localizados en la parte izquierda de la pantalla. Presionando el botón ota de cálculo se activará el procesador de textos y se presentada la nota para la barra escogida. Si los parámetros localizados en la ventana de cálculo Análisis de tensiones han sido cambiados (Ej. Casos de carga, tipo de tensión, etc.), debe presionarse el botón Aplicar para determinar los nuevos valores de tensión y los mapas para los nuevos parámetros En el menú del módulo Resultados / Análisis de tensiones - barras, puede seleccionarse una de las siguientes opciones: Definir planos de corte Permite la definición gráfica del plano de un corte. Una vez que la opción Edición\Definir planos de corte es seleccionada cambiará el cursor. En la ventana de diálogo apropiada, el plano de corte puede ser definido presionando el botón izquierdo del ratón. Los coeficientes del

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plano de corte serán automáticamente introducidos en los archivos apropiados. (Valor x =, y =;y z =). Tensiones en el punto dado Permite una definición gráfica de coordenadas de un punto para obtener las tensiones. Una vez seleccionado el comando Edición\Tensiones en el punto dado (la forma del cursor cambiará) el punto apropiado de la barra debe ser marcado con el botón izquierdo del Mouse. Al desplazarse entre las ventanas consecutivas (sección transversal y longitudinal) los estados en la etiqueta de Punto cambia (el plano apropiado es escogido, los apropiados coeficientes son introducidos). View Attributes Permite definir los parámetros de tensión de un mapa (escala para vistas individuales, colores, ejes, etc.). Una ventana de diálogo compuesto de varias etiquetas en las que el usuario puede definir tensión de mapas y presentación de parámetros. Vista 3D este comando permite la presentación de la barra de la estructura seleccionada en vista 3D, con presentación de tipo de tensión seleccionada. En la pantalla aparece también vista de la barra de la estructura (véase el dibujo presentado a continuación) con una barra de herramientas adicional en la que se encuentran las opciones que permiten la translación, rotación, zoom de la barra seleccionada de la estructura. La opción es accesible también en la barra de herramientas auxiliar (en la pantalla Análisis de las tensiones en la barra): .

Las tensiones extremas siguientes se calcularon en la sección transversal seleccionada y se presentarán secciones de la barra longitudinales en la caja la ventana de diálogo anterior: • σ x la tensión normal (máxima y mínima) • tensiones debidas al cortante • σ i Tensiones.

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El valor de la coordenada para el cual el valor de tensión extrema obtenido es dado por cada uno de los valores de tensión listados. Los mismos valores se presentarán en la etiqueta Barra; ellos serán calculados por la barra entera.

El ejemplo del esquema de Análisis de Tensión - Barra se presenta arriba. Las tensiones indicadas en la barra de selección serán presentadas en la etiqueta Punto: • σ x las tensiones normales (máximo y mínimo) • τ tensiones debidas al cortante • σ i tensiones

5.8. Análisis de tensiones en la estructura Una vez terminado el análisis de la estructura, el sistema Robot Millennium permite definir los mapas para el conjunto de las barras de la estructura. Para eso hay que seleccionar la opción Análisis de tensiones en la estructura disponible: • seleccionando del menú el comando Resultados/Análisis de tensiones/Estructura • seleccionando el cuadro de diálogo Resultados/Análisis de tensiones - estructura. Después de seleccionar Análisis de tensiones en la estructura en la pantalla aparecen una ventana con la vista de la estructura, la tabla de resultados en la parte inferior y también el cuadro de diálogo de gestión del análisis de las tensiones. En este cuadro de diálogo se pueden seleccionar las tensiones y también el tipo de presentación gráfica. La ventana de resultados (tabla) del análisis de las tensiones contiene los valores numéricos de las tensiones presentadas en forma de tabla. Es posible presentar todas las tensiones típicas y las tensiones del usuario. Las tensiones para las barra son presentadas en forma de valores extremos para los casos de carga seleccionada. Al final, el programa presenta los extremos globales para los tipos de tensiones apropiados con la información sobre las barras y los casos a los que estos valores extremos se refieren. El cuadro de diálogo Análisis de tensiones en la estructura se compone de las siguientes pestañas: Tensiones - Diagramas, Escala, Parámetros. En este cuadro de diálogo se puede seleccionar las tensiones del usuario. Para ello se dispone del juego de tipos de tensiones de base: normales, tangentes, Mises, Tresca. Para cada tipo de tensión, se puede seleccionar las Web:www.robot97.com




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fuerzas que serán tenidas en cuenta durante los cálculos. Esto permite la estimación la influencia de cada fuerza sectorial en la solicitación de la barra. En el cuadro de diálogo se puede seleccionar las tensiones presentadas en forma de diagrama y se puede también seleccionar los colores de los mapas de las tensiones utilizadas en la vista 3D. La parte inferior del cuadro de diálogo es la misma para todas las pestañas mencionadas. Para obtener el reparto de las tensiones presentadas en la vista de la estructura y en forma de tabla hay que: 1. seleccionar los casos de carga de la estructura para los que serán mostrados los mapas de las tensiones 2. En el caso de seleccionar Todas las barras (que se encuentra en la parte inferior del cuadro de diálogo), serán presentadas las tensiones para todas las barras de la estructura. En el caso de seleccionar la opción Barras seleccionadas, es posible la selección de las barras para las que el programa efectuará los cálculos y mostrará los diagramas/mapas 3. Seleccionar el tipo de tensión (normal, tangente, reducida); las componentes de los esfuerzos seccionales tenidas en cuenta en los cálculos de la tensión (FX, FY, FZ, MX, MY y MZ) serán seleccionados de manera automática. 4. Indicar el tipo de tensiones presentadas en forma de diagramas.

Después de seleccionar los parámetros y hacer clic en la tecla Aplicar el programa efectúa los cálculos en el cuadro de diálogo y muestra los valores de las tensiones en las barras de la estructura. La tabla de resultados presenta los valores de las tensiones apropiadas Si se modifica los parámetros en el cuadro de diálogo Análisis de tensiones en la estructura (pe. Ha sido modificado el caso de carga o el tipo de tensión etc.), el hecho de presionar el botón Aplicar efectúa la definición de los valores de las tensiones y de sus diagramas y/o de los mapas para los nuevos parámetros. En la tabla Tensiones en la estructura están presentados los valores de las tensiones para las barras seleccionadas de la estructura. La selección de tipo de tensiones, que aparecen en la tabla, se efectúa en el cuadro de diálogo después de seleccionar la opción Columnas del menú contextual (el botón derecho del ratón). El programa puede mostrar los valores mínimos y máximos para todos los tipos disponibles como para las tensiones del usuario. Al final de la tabla, el programa muestra los valores extremos para la estructura entera. Las siguientes informaciones son presentadas para el tipo de tensión dada: • Valor extremo de la tensión • Caso para el que se ha obtenido el valor extremo de la tensión • Barra en la que aparece este valor • Posición del valor extremo en la longitud de la barra. El modo de trabajo con la tabla (ordenar, seleccionar, etc.) es igual que en otras tablas disponibles en el programa Robot. Vista 3D – Mapas de tensiones – la opción está disponible en el menú Resultados/Análisis de tensiones. Esta opción permite presentar la estructura con las formas de los perfiles y los mapas detallados de las tensiones en estos perfiles

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OTA:

Los cálculos de las tensiones de la estructura - debido a la complejidad de los cálculos de las tensiones para cualquier tipo de barra (se trata sobre todo de las tensiones debidas a las fuerzas de torsión y los valores extremos de las tensiones en la sección) - pueden ocupar tiempo. Por esta razón, el programa incluye unas innovaciones que permiten reducir notablemente la duración del análisis de las tensiones. Cada perfil aplicado en la estructura durante el uso del programa Robot es analizado una vez de manera duradera y luego, cada uso posterior (también se trata de las nuevas sesiones con Robot) no genera las operaciones que exigen mucho tiempo para analizar el perfil. Así pues, en práctica el tiempo de cálculos es reducido al mínimo.

A continuación está presentada la pantalla Análisis de tensiones en la estructura para una estructura de barras.

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5.9. Análisis Global - Barras Esta opción sirve para presentar variación de un parámetro seleccionado (desplazamientos, fuerzas internas) para todas las barras de la estructura actualmente diseñada. La opción es accesible desde: • el menú, seleccionando el comando Resultados/Análisis global - barras •

la barra de herramientas, seleccionando el icono

Esta opción presenta en una figura los valores máximos y mínimos de los parámetros de los resultados seleccionados para cada elemento de tipo barra. Una vez seleccionada la opción, en pantalla aparece una ventana adicional, donde el usuario puede seleccionar los parámetros que serán presentados. Una vez indicados, el programa crea un diagrama global para las barras seleccionadas. La figura debajo muestra un ejemplo de diagramas y tablas para las fuerzas internas y tensiones extremas.

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Un diagrama global de los parámetros seleccionados, para todas las barras, se presenta en la parte superior de la ventana anterior. Hay una posibilidad de cambiar la forma de este diagrama. Pulsando el botón derecho del ratón dentro del diagrama activo, y seleccionar la opción Tipo de Diagrama en el menú contextual. Cinco tipos del diagrama están disponibles: línea, columna, barra, columna 3D, barra 3D. La parte inferior de la ventana anterior presenta una tabla que contiene los datos siguientes: • • • • • • •

Columna 1 - los parámetros seleccionados para la presentación (fuerzas internas, tensiones, designación de parámetros); Columna 2 - el valor del límite inferior; éste es el valor que permite a uno determinar el valor mínimo del parámetro seleccionado e identificar las barras para las cuales los valores mínimos se han excedido; Columna 3 - el valor del límite superior; este valor permite determinar el valor del máximo del parámetro seleccionado e identificar las barras para las que los valores máximos se han excedido; Columna 4 - la lista de barras para las cuales el límite valores de los parámetros seleccionados se han excedido; Columna 5 - la lista de barras para las cuales los valores de los parámetros seleccionados caen dentro del rango definido por los valores del límite superiores e inferior; Columna 6 - el color seleccionado para la presentación de un parámetro dado Columna 7 y 8 - respectivamente, el valor mínimo y máximo de los parámetros seleccionados para la presentación, determinado para todas las barras en la estructura

Es posible seleccionar los valores a ser presentados en la tabla y en el diagrama, pulsando el botón derecho del ratón y seleccionando la opción Columnas en el menú contextual.

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Una vez que es seleccionada la opción, aparece en pantalla el cuadro de diálogo Parámetros de Presentación donde uno puede seleccionar los parámetros a ser presentados dentro del análisis global de barras de la estructura. La ventana de diálogo consiste en tres etiquetas: Fuerzas, Tensiones y Plano. La figura presentada debajo muestra la etiqueta de Tensiones como un ejemplo. El valor de los límites superiores e inferiores, para los parámetros particulares puede definirse de dos maneras: • textualmente, introduciendo los valores de límite superior e inferior en la celda de la tabla correspondiente • gráficamente: habiendo situado el cursor del ratón en una de las celdas de la tabla (límite superior o inferior del parámetro seleccionado), uno debe ir al campo del diagrama y debe determinar el valor del límite (en el diagrama, aparece una línea horizontal que representa el valor del límite requerido).

5.10. Análisis Detallado La opción es utilizada para presentar resultados detallados (diagramas, tablas) de las barras seleccionadas en una estructura. Esto es posible: • seleccionando el esquema Resultados/Análisis detallado del programa Robot Millenium • seleccionando el comando Resultados/Análisis detallado del menú •

presionando el icono

OTA:

en la barra de herramientas.

antes de que la opción se active, el usuario debe seleccionar una barra o varias barras de la estructura para las que se presentará el análisis detallado.

Esta opción permite la posibilidad de presentar los diagramas detallados y las tablas de resultados numéricos para las barras específicas de una estructura. Una vez activada esta opción, la pantalla se divide en tres partes principales (vista el gráfico a continuación): • La ventana de diálogo Análisis detallado donde uno puede seleccionar las variables a ser presentadas y la manera de su presentación • una tabla donde los resultados del cálculo numéricos se presentarán para las barras seleccionadas

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•

visor gráfico, donde se genera el diagrama para las variables seleccionadas a lo largo de las barras pertinentes de la estructura.

La tabla despliega los valores de variables seleccionadas para la presentación: los desplazamientos globales, valores de tensiones y fuerzas internas al principio y final de un elemento, también a puntos intermedios indicados por el usuario en la ventana de diálogo de análisis detallado. La tabla presenta tres etiquetas: • Valores - la etiqueta presenta los valores en puntos seleccionados y las cantidades seleccionadas para la presentación • Extremos Locales - la etiqueta presenta extremos locales de variables seleccionadas para la presentación y para cada barra sujeta a un análisis detallado • Extremos Globales - la etiqueta presenta extremos globales de variables seleccionadas para la presentación y todas las barras sujetas a un análisis detallado. Si sólo una barra está sujeta al análisis detallado, los extremos locales están dados por el valor de extremos globales. El usuario puede definir la posición de puntos intermedios para los que los valores de las variables seleccionadas estén presentes. Este hecho se detalla sobre la División indicada por la etiqueta en la ventana de diálogo de análisis. Los gráficos del visor que son detallados por el usuario – son diagramas definidos de desplazamientos, las tensiones y fuerzas internas obtenidas para los casos activos de cargase ponen de manifiesto a lo largo de la longitud de elementos pertinentes. Los valores de fuerzas se ponen de manifiesto en la " fuerza interna" por convención. El gráfico a continuación presenta un ejemplo de diagramas. Si las etiquetas de diagrama están inactivas, los diagramas muestran los valores de los puntos máximos y mínimos de las variables seleccionadas para la presentación

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La ventana de diálogo Análisis detallado aparece cuando la opción Análisis detallado está seleccionada. El cuadro de diálogo despliega cinco etiquetas: • NTM • Tensiones • Armadura • Parámetros • Puntos de División. Las dos primeras etiquetas (NTM y Tensiones) permiten al usuario seleccionar las variables que serán representadas en las barras seleccionadas de la estructura. Los valores de las variables seleccionadas serán presentados gráficamente (desplazamientos, reacción del suelo elástico, tensiones y fuerzas internas) en el visor y, de forma textual, en la tabla. Uno puede indicar por supuesto varias cantidades para estar presentes simultáneamente en las barras seleccionadas de una estructura. Los gráficos a continuación muestran las pestañas NTM y Tensiones en el cuadro de diálogo Análisis detallado.

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Las opciones que se encuentran en la tercera pestaña Armadura permiten la presentación de los resultados de cálculo de la armadura teórica para las barras de hormigón armado de la estructura. Se puede presentar la armadura teórica y real, espaciamiento de las armaduras (estribos), grados de armado etc. En la parte inferior del cuadro de diálogo se encuentra la opción Presentar el valor teórico y real en el mismo diagrama. La activación de esta opción hace que para la magnitud seleccionada (por ejemplo para la armadura superior) un diagrama presentará dos diagramas para el valor teórico y real (por ejemplo, la armadura teórica superior y la sección de acero real de las armaduras superiores).En cambio su desactivación hace que los valores sean presentados en diagramas diferentes. Las siguientes dos etiquetas de la ventana de diálogo Análisis detallado, permiten al usuario definir como serán presentadas las magnitudes seleccionadas tanto en el visor como en la tabla. La etiqueta Parámetros controla la manera de presentación de diagramas desplegados en el visor gráfico. La etiqueta Puntos de división permite al usuario indicar los puntos intermedios para los cuales los valores de las magnitudes seleccionadas serán presentadas en la tabla. Los gráficos a continuación muestran las etiquetas: Parámetros y Puntos de división en la ventana de diálogo Análisis detallado.

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Las etiquetas Parámetros y Puntos de división permiten al usuario el control de manera de presentación y descripción de magnitudes presentes en diagramas. ninguna - si se selecciona esta opción, las anotaciones de las diagramas de los valores disponibles en el cuadro de diálogo Análisis detallado no serán presentadas fichas - si se selecciona esta opción, las anotaciones de los diagramas de los valores disponibles en el cuadro de diálogo Análisis detallado serán presentados como fichas mostrando los valores para los puntos seleccionados de las barras; las anotaciones están alejadas de los diagramas. texto - si se selecciona esta opción, las anotaciones de los diagramas de los valores disponibles en el cuadro de diálogo Análisis detallado serán presentados como valores en los puntos seleccionados de las barras; las anotaciones serán dispuestas en la dirección perpendicular a la barra. Para dos opciones (fichas y texto) se vuelve disponible el campo de selección Valores sirviendo para limitar el número de anotaciones para los diagramas presentados en la vista. Las siguientes opciones están disponibles: todo (las anotaciones de los diagramas se muestran para cada elemento de cálculo en sus extremos y en los puntos correspondientes a los valores máximo y mínimo), extremos locales (las anotaciones se muestran sólo para el valor máximo y mínimo en la barra; la opción es particularmente útil si las barras están divididas en un número importante de elementos de cálculo y no le interesan los valores intermedios pero los valores extremos para la barra entera), extremos globales (las anotaciones se muestran sólo para los valores máximo y mínimo globales mostrando los valores extremos para los valores extremos para la estructura entera) De más, en el campo Valores positivos y negativos Usted puede decidir si se usarán colores para distinguir los valores positivos y negativos en los diagramas del valor presentado, en el campo Relleno se puede definir el modo de relleno del diagrama (hachuras o relleno).

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Los Puntos de división permiten al usuario indicar los puntos para los cuales los valores de magnitudes relevantes serán presentados en la tabla. Si la opción -puntos sobre la barra está activada, el usuario puede definir en el espacio apropiado del número de puntos (los nudos extremos, principio y fin, se incluirán) distribuido de una manera regular a lo largo de la longitud de la barra para la que los valores pertinentes se presenten. El valor predefinido de N = 2 presenta los valores de la barra en el inicio y el fin. Si N = 3, el programa se agregará un punto en el medio de la barra (dividiéndolo en dos partes iguales) y presentan los valores de cantidades pertinentes en el punto. Si la opción puntos característicos está activada, el usuario podrá definir un punto en la barra seleccionada (especificando su distancia absoluta o relativa al inicio de la barra) y el programa desplegará los valores de las magnitudes pertinentes. Los puntos sucesivos seleccionados para la presentación serán acompañados por las descripciones siguientes: • AUTO - Los puntos se generaron automáticamente • DEFI - Puntos definidos por el usuario • ZERO - Los puntos característicos en la barra (lugares donde el valor de la cantidad seleccionada iguala a cero y los extremos de la magnitud seleccionada). En la parte inferior de la ventana de diálogo Análisis detallado (Etiqueta Punto de División) contiene tres botones: • Regenerar – El botón regenera la lista de puntos (cambiado por el usuario) para que los valores de las magnitudes indicadas sean presentados • Eliminar – El botón borra de la lista los puntos de la barra para los que los valores de las magnitudes indicadas no sean presentados. • Agregar – El botón agrega puntos en una barra para los que los valores de las magnitudes indicadas serán presentados Si se activa la opción abrir una nueva ventana, aparecerá una nueva ventana en pantalla donde se desplegaran los diagramas de magnitudes indicados para el análisis Detallado.

5.11. Líneas de influencia Las cargas móviles se definen seleccionando un carro y el recorrido del mismo sobre la estructura. El carro es tratado como un conjunto de fuerzas con una dirección, tamaño y posición definidas. En cada paso el carro se mueve de una posición a otra; el grupo de fuerzas aplicado a los elementos de la estructura es generado para cada posición. Por lo tanto, puede decirse que los casos de cargas móviles son tratadas como casos de grupos de cargas estáticas (sucesivos casos de carga para las sucesivas posiciones del carro). Para cada caso de carga móvil el usuario puede definir el recorrido sobre la estructura. Además pueden mostrarse las cargas originadas por el carro así como sus valores para cada posición o para la secuencia entera de posiciones (animación de cargas móviles y de las cargass resultantes). Estos resultados pueden ser mostrados de dos maneras: El primer método consiste en la presentación de los resultados de los casos estáticos para la posición de la carga móvil seleccionada por el usuario. Las opciones permiten la

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modificación de la posición de la carga móvil seleccionada por el usuario. El usuario se puede desplazar paso por paso o valerse de la animación del carro y los resultados de la carga móvil. El segundo método consiste en presentar los cambios del valor seleccionado en el punto dado dura nte el desplazamiento de la carga, es decir presentar las líneas de influencias de la magnitud seleccionada. También se pueden crear las líneas de influencias para la magnitud seleccionada. Para ello se utiliza la opción Línea de influencia, accesible: • desde el menú después de seleccionar el comando Resultados/Avanzado/Línea de influencia • desde la barra de herramientas haciendo clic en el botón Línea de influencia . Después de seleccionar estas opciones en la pantalla aparece el cuadro de diálogo presentado en el dibujo de abajo. En el caso de estructuras de barras, en el cuadro de diálogo recién presentado, son accesibles nada más que dos pestañas: udos y TM; Para las estructuras de tipo placas o láminas son accesibles también las pestañas: Detallados, Extremos, Compuestos y Parámetros. En estas pestañas se puede seleccionar las magnitudes para las que se presentaran las líneas de influencia. Para presentar la línea de influencia de una magnitud cualquiera hay que: • definir la extensión del análisis (opción de y hasta); hacer clic en el botón Todo hace que se tenga en cuenta todas las posiciones definidas para la carga móvil estudiada. Definir el punto para el que la línea de influencia de la magnitud seleccionada será creada (opciones elemento, posición y posición relativa) • En las pestañas del cuadro de diálogo seleccionar las magnitudes para las cuales será creada la línea de influencia • •

Para la estructura de tipo placas o láminas, definir la superficie para la cual será creada la línea de influencia hacer clic en el botón OK.

El programa mostrará una nueva ventana en la que será presentada la línea de influencia para la magnitud seleccionada. La ventana mencionada contiene dos partes: •

La tabla que presenta los valores numéricos calculados; las informaciones siguientes serán presentadas:

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en la parte superior de la tabla de análisis de cargas móviles está proporcionado el valor de la integral para los diagramas desplegados en la vista; se proporcionan los valores de las siguientes integrales: - suma total - integral de la parte positiva y negativa de cada diagrama. Hay que poner atención en el hecho que el valor de la integral depende de la unidad de longitud seleccionada, ya que el valor de la integral se exprime en una unidad siendo el producto de la unidad del valor en el diagrama y de la unidad de longitud para el camino - Primera columna – número de la barra (elemento) para la cual ha sido creada la línea de influencia, posición del punto en la barra (elemento), nombre del caso de carga móvil, posición de la carga móvil, posición de la carga móvil para las distintas posiciones sobre la estructura. - Las dos o tres columnas siguientes (su número varía según el tipo de la estructura) – coordenadas de carro en el sistema global de coordenadas - Las columnas siguientes presentan los valores de las magnitudes seleccionadas para la creación de la carga móvil. •

La pantalla gráfica presenta los diagramas de las líneas de influencia para las magnitudes seleccionadas.

En el dibujo de abajo están presentados los diagramas de la línea de influencia del esfuerzo FZ y del momento flector MY.

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5.12. Resultados reducidos para los paneles Esta opción sirve para efectuar cálculos rápidos y simples para los paneles, obteniendo esfuerzos a partir de la integración de las tensiones en determinadas secciones. Estos resultados pueden ser aprovechados para otros cálculos pe. para los cálculos de las armaduras que hay que utilizar en las paredes que sirven para estabilizar la estructura sometida a la acción de viento o esfuerzos sísmicos. Para efectuar este tipo de cálculos el usuario debe conocer los esfuerzos reducidos a lo largo de diferentes cortes transversales. ELEVACION DE UNA PARED ESFUERZOS REDUCIDOS

Los cortes en los que los esfuerzos reducidos deben ser recuperados pueden ser; horizontales en la base del muro, (corte AA y corte BB) o verticales (corte CC y corte DD). Para obtener un sistema de extracción de estos esfuerzos reducidos que sea simple y rápido en el uso, las paredes deberían ser descompuestas en paneles cuadrangulares según el esquema presentado a continuación:

En el programa debería proporcionar el esfuerzo reducido para los paneles 2D de forma cuadrangular convexa (véase en el dibujo presentado a continuación). Los esfuerzos reducidos no serán calculados para los siguientes paneles: • paneles creados con ayuda de las opciones de edición: Extrusión y Revolución • paneles 3D • paneles de forma no cuadrangular • paneles de forma cuadrangular (no convexos) • paneles de espesor variable.

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Los valores de los esfuerzos reducidos deberían ser obtenidos para 6 cortes presentados en el esquema de abajo. Localización de los cortes posibles para los resultados reducidos

Para que los cortes 1, 3, 4 y 6 sean correctamente definidos en el interior de los paneles (faltan las coordenadas precisadas), hay que trasladar estos cortes un valor Delta en relación con los nudos principales de los paneles N1, N2, N3 y N3. El valor delta puede ser igual al valor de la tolerancia utilizada en la generación del modelo de cálculo. Posición de los puntos: El punto M1 es el centro del segmento N1-N2. El punto M2 es el centro del segmento N2-N3. El punto M3 es el centro del segmento N3-N4. El punto M4 es el centro del segmento N4-N1. El punto C es el centro del segmento M1-M3 o es el centro del segmento M2-M3 El punto M1’ es el punto de intersección de la línea (M1,M3) y del borde del panel. El punto M2’ es el punto de intersección de la línea (M2,M4) y del borde del panel. El punto M3’ es el punto de intersección de la línea (M1,M3) y del borde del panel. El punto M4’ es el punto de intersección de la línea (M2,M4) y del borde del panel. CALCULO DE LOS RESULTADOS REDUCIDOS El sistema de coordenadas para los resultados es igual al sistema de coordenadas para los resultados utilizados en los cortes de paneles. El origen del sistema está situado en el punto Pr (el punto de referencia), que es igual que M1, M2, M3, M4 o C según los cortes deseados. Los puntos Po y Pe serán iguales a los puntos N1 y N4 para el corte 1. Los puntos Po y Pe serán iguales a los puntos N2 y N3 para el corte 3. Los puntos Po y Pe serán iguales a los puntos N1 y N2 para el corte 4. Los puntos Po y Pe serán iguales a los puntos N3 y N4 para el corte 6. Los puntos Po y Pe serán iguales a los puntos M1’ y M3’ para el corte 2. Los puntos Po y Pe serán iguales a los puntos M2’ y M4’ para el corte 5.

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Cálculo de Rx y MRz Signos convencionales para los esfuerzo reducidos normales y los momentos flectores reducidos (NRx y MRz)

Pe

NRX = ∫Nxx.dyy Po Pe

MRZ = ∫Nxx.yy.dyy Po

Un momento MRz es positivo cuando provoca la tracción de las fibras que se encuentran del lado positivo del eje yy.

Cálculo de los otros componentes de resultados Pe

TRY = ∫Nxy.dyy Po Pe

MRY = ∫Mxx.dyy Po

Los momentos MRy siguen la misma convención que los momentos Mxx: Un momento MRY es positivo cuando provoca la tracción de las fibras que se encuentran al lado positivo del eje local de los paneles. Pe

TRz = ∫QXX.dyy Po

Cálculo de las tensiones reducidas sigma y tau Estas componentes son necesarias para verificar la armadura aplicada en los muros de contención de hormigón armado. sRo= NRX − 6⋅MR2Z e⋅LC e⋅LC

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sRe= NRX + 6⋅MR2Z e⋅LC e⋅LC tR= TRY e⋅(LC − e ) 2 donde: e – espesor del panel Lc – longitud de la sección. La reducción e/2 a lo largo de la longitud del corte permite tener en cuenta el recubrimiento de las armaduras situadas en los extremos de los muros de contención.

Cálculo de la longitud del corte Lc Esta información es generalmente indispensable para verificar la armadura aplicada en los muros de contención de hormigón armado. Pe

LC = ∫dyy= PoPe Po

(xpe−xpo ) +(ype−ypo ) +(zpe−zpo ) 2

2

2

donde: Xpo, Ypo y Zpo son coordenadas absolutas del punto Po Xpe, Ype y Zpe son coordenadas absolutas del punto Pe.

Cálculo de la altura de los paneles Ht Esta información es indispensable para verificar la armadura utilizada en los muros de contención de hormigón armado. Para los cortes horizontales 1, 2 y 3, la altura Ht será calculada según la fórmula

(

Ht =max(LC4,LC5,LC6 )=max N1N2 , M2'M4' , N3N4

)

Para los cortes verticales 4, 5 y 6, la altura Ht será calculada según la fórmula

(

Ht =max(LC1,LC2,LC3 )=max N1N4 , M1'M3' , N2N3

)

Los resultados en las tablas son presentados de la misma manera que en las otras tablas (pe. tablas de reacciones, desplazamientos etc.) El título de la primera columna contiene, según el caso de las cargas seleccionadas, las cargas seleccionas: • Panel / Corte / Caso • Panel / Corte / Caso / Componente • Panel / Corte / Caso / Modo. La descripción de los cortes esta realizada para los números N1, N2, N3 y N4 de los nudos principales de los paneles. Las descripciones para los cortes 1, 3, 4 y 6 son N1-N4, N2-N3, N1-N2 y N3-N4. Las descripciones para los cortes 2 y 5 son N1~N2-N3~N4 y N1~N4-N2~N3.

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5.13. Diagramas y tablas para el análisis temporal y los análisis avanzados Los resultados del análisis temporal pueden ser presentados en forma gráfica: diagramas, mapas, deformaciones de la estructura. Los diagramas son presentados para una envolvente o para cada componente temporal. En el caso de seleccionar el caso auxiliar (+/-) se presentan las envolventes. Por contra, en el caso de seleccionar el caso principal los resultados para cada componente simple en los intérvalos respectivos son accesibles. Después de seleccionar la opción Resultados/Avanzado/Análisis temporal - Diagramas en la pantalla aparece el cuadro de diálogo presentado en el dibujo de abajo.

Los resultados del análisis temporal se presentan de forma gráfica como diagrama de la magnitud seleccionada, según la variable temporal para el caso del análisis temporal seleccionado. Los diagramas se presentan en el nuevo cuadro de diálogo gráfico Diagramas del análisis temporal; en el cual se muestran los diagramas y la tabla que contiene la descripción de los diagramas. En el cuadro de diálogo de la figura están accesibles las siguientes opciones:

•

en el campo Definición de diagramas. botones: Agregar – un clic en este botón abre el cuadro de diálogo de definición de una nueva función. El diagrama es creado para un (sólo un) valor de resultados. Este valor debe ser seleccionado en una de las pestañas accesible del cuadro de diálogo Definición del diagrama (Atención: el número de las pestañas depende del tipo de estructura estudiada). Además, debe ser definido el elemento/barra o nudo, para el cual el diagrama será

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presentado. En el caso de los elementos superficiales los valores de los esfuerzos y las tensiones serán leídos dentro de los elementos. El nombre de la función del diagrama es creado automáticamente. Abajo están presentados los elementos componentes del nombre: (número_del_caso)_(nombre_del_valor) _ (nombre_de_la_opción)_(número_del_elemento_o_nudo)/(posición_en_la_barra). El nombre de la función del diagrama puede ser modificado. No se puede definir el diagrama de la función si no se selecciona ningún valor en el cuadro de diálogo de la figura, o cuando falta el nombre en la pantalla, Modificar - un clic en este botón abre el cuadro de diálogo de definición de la función (modificación de su nombre o del valor seleccionado en la lista desplegable) Eliminar - un clic en este botón elimina la definición de la función seleccionada en la lista. •

•

En la parte inferior del cuadro de diálogo se encuentran dos paneles: uno contiene los diagramas definidos (Diagramas disponibles), y otro contiene los diagramas seleccionados para su presentación (Diagramas a presentar). Los botones estándar entre los dos paneles sirven para transferir los elementos de un panel a otro: > - un clic en el icono desplaza el diagrama seleccionado al panel derecho. >> - un clic en el icono desplaza todos los diagramas al panel derecho < - un clic en el icono elimina el diagrama seleccionado al panel derecho << - un clic en el icono elimina todos los diagramas al panel derecho. El panel que presenta los diagramas definidos, contiene dos tipos de funciones: primero, todas las funciones que se encuentran en la lista desplegable situada en la parte superior del cuadro de diálogo definidas por el usuario; segundo, las funciones temporales definidas como datos para el análisis temporal en el cuadro de diálogo Opciones de cálculo (son transferidos los predefinidos de la definición del caso.) Abrir nueva ventana - Si active esta opción, abre la vista que contiene los diagramas en una nueva ventana gráfica.

Después de la definición de los diagramas y su traslado al campo Diagramas presentados en el cuadro de diálogo Ecuaciones de movimiento un clic en el botón Aplicar muestra la vista que contiene los diagramas seleccionados. En el dibujo de abajo está presentado, como ejemplo, un diagrama para el caso del análisis temporal.

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En la parte superior de la vista hay unos diagramas de los valores seleccionados, situados en el mismo dibujo. La abscisa es la variable de tiempo. La parte inferior contiene la tabla con la descripción de los diagramas y los valores extremos de las magnitudes seleccionadas. Si se sitúa el puntero en la tabla y luego, se hace clic en el botón derecho del ratón, el programa muestra el menú contextual en el que se puede seleccionar la opción Columnas. Después de activar esta opción, en el cuadro de diálogo que aparece en la pantalla, se puede seleccionar los valores para presentar en las tablas para el caso del análisis temporal. El menú contextual contiene también las siguientes opciones (en el menú Diagramas propiedades): • Mostrar las líneas principales de la cuadrícula - activación/desactivación de la presentación de las líneas principales de la cuadrícula en el diagrama del caso del análisis temporal. • Mostrar las líneas intermedias de la cuadrícula - activación/desactivación de la presentación de las líneas intermedias de la cuadrícula en el diagrama del caso del análisis temporal • Intervalo automático - Si activa esta opción el programa ajusta el intervalo en los ejes de las coordenadas debida al intervalo de la variable de tiempo de la magnitud seleccionada. • Intervalo del usuario - permite la definición del intervalo de tiempo para el que se presentará el diagrama del caso de análisis temporal. Para el caso del análisis temporal, salvo el caso principal, son generados dos casos auxiliares que contienen la envolvente superior (+) e inferior (-). Después de seleccionar el caso principal son accesibles los resultados para las componentes respectivas de los casos. OTA: si el número de intervalos es importante se puede obtener una gran cantidad de resultados. En este caso se aconseja limitar el contenido de las tablas de resultados, para esto se puede utilizar la opción que se encuentra en el cuadro de diálogo Opciones de cálculo (pestaña Resultados - filtro). Si no se selecciona un caso del caso compuesto de análisis temporal, en la tabla serán presentados los resultados para los casos auxiliares de la envolvente superior (+) e inferior (-). En cambio, si se selecciona un caso del caso compuesto de análisis temporal, serán accesibles los resultados para los respectivos componentes. En la primera columna de la tabla estarán disponibles las siguientes informaciones:

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Nudo

Caso

Componente

Análisis Temporal

2/100

Tiempo (s)

Por ejemplo 1

0.0

En las tablas de resultados de análisis temporal para las barras y elementos superficiales, los valores son presentados de la misma manera que para los nudos. La primera columna de la tabla muestra el número del componente del caso y el paso de la variable del tiempo. Los resultados del análisis temporal pueden ser mostrados también después de la selección en el menú de la opción Resultados/Avanzados/Diagramas. La opción permite la definición y la presentación de los diagramas para los casos del análisis no lineal (análisis elasto-plásticopara barras), temporal y PushOver (en el menú de la tabla de análisis no lineal, se trata de la opción Resultados/o Lineal\Plasticidad/Diagrama; en el menú de la tabla de análisis de ruina se trata de la opción Resultados/Avanzados/Análisis de ruina - Diagramas). Los diagramas permiten mostrar los valores de los resultados cualquiera (por ejemplo, desplazamientos, esfuerzos internos, tensiones) colectados en los pasos/incrementos sucesivos del análisis no lineal y PushOver o en los incrementos sucesivos del instante temporal para el análisis temporal. Los resultados pueden ser mostrados en función de los incrementos sucesivos (pasos de la iteración o del tiempo) y en función de otros valores. Los diagramas pueden ser presentados para un caso de carga específico o para más de un caso seleccionado. En el caso de la selección de diferentes tipos de casos de carga (por ejemplo, en la selección hay casos de análisis no lineal, temporal y PushOver), los diagramas pueden ser presentados sólo a un tipo de análisis. OTA:

En el diagrama es posible presentar ‘n’ valores diferentes (representados en el eje vertical Y) en función de un sólo valor presentado en el eje horizontal X.

OTA:

Si más de un caso de carga es seleccionado, cada diagrama definido es mostrado para los casos sucesivos (es a decir ‘n’ diagramas diferentes son generados); el intervalo para el eje X es definido por los valores para todos los casos de carga, el intervalo para el eje Y es definido por el intervalo para todos los casos de carga (respectivamente para cada tipo de puesta a escala).

Para el análisis elasto-plástico existe una tabla conteniendo las informaciones básicas relativas a los parámetros y a los resultados de este tipo de análisis. Para las barras de sección elastoplástica están disponibles los mismos resultados del análisis que para las barras con sección estándar: flechas, esfuerzos internos y tensiones en un punto cualquiera en la longitud de las barras. Luego, las barras elasto-plásticas pueden ser comprobadas y dimensionadas en el programa por medio de los cálculos para normas acera. De más para las barras con sección elasto-plástica está disponible el coeficiente de plastificación de la sección. Es la proporción entre el área de la superficie de la sección plastificada y el área de superficie total de la sección. El coeficiente toma el valor de 0.0 (para la sección elástica) a 1.0 (para la sección totalmente plastificada). El coeficiente de plastificación se presenta por medio de mapas para barras.

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El cuadro de diálogo Datos para la historia de plastificación se abre desde la tabla de resultados para el análisis elasto –plástico (la tabla se abre al seleccionar la opción Resultados / o linealidad\Plasticidad / Historia de plastificación - tabla), el cuadro de diálogo agrupa varias fichas: Plastificación, Fuerzas y tensiones (las fichas Fuerzas y Tensiones son las mismas que las para los valores para barras). La ficha Plastificación está representada en el dibujo a continuación.

En este cuadro de diálogo para selección de los valores presentados en la tabla pueden seleccionarse los siguientes valores: coeficiente de carga y coeficiente de solicitación plástica. De más, la lista presentada en la tabla puede ser filtrada; el criterio del filtro es el estado do plastificación de la sección (valor del coeficiente de solicitación plástica): •

inicio de plastificación – el valor del coeficiente de solicitación plástico es igual a 0.0

•

plastificación total de la sección – el valor del coeficiente de solicitación plástica es igual a 1.0

•

valor del coeficiente de solicitación plástica superior al valor dado (el valor entrado en este campo de edición debe ser mayor que cero y menor que 1.0).

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6-1

6. DISEÑO DE LA ESTRUCTURA 6.1. Dimensionamiento de acero En el sistema Robot Millenium, el dimensionamiento de barras de estructuras de acero puede llevarse a cabo según los requisitos de varias normas. La lista presentada debajo contiene las normas de dimensionamiento de acero disponibles en el programa: • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

norma española MV 103-1972 (NBE EA-95) norma estadounidense LRFD norma estadounidense ASD norma estadounidense EIA norma francesa CM66 norma francesa Add80 Eurocode 3 (disponible con algunos documentos de aplicación nacional : francés, inglés, alemán, belga, holandés, sueco, finlandés) Eurocode3 (EN 1993-1-1:2005) norma holandesa NEN 6770/6771 norma alemana DIN 18800 normas británicas BS 5950 y BS 5950:2000 norma italiana CNR-UNI 10011 norma sudafricana SABS 0162-1:1993 norma canadiense CAN/CSA-S16.1-M89. norma sueca BSK 99. norma noruega CNS 34 norma rusa SNiP-II-23-81. norma polaca PN90/B-03200 norma rumana STAS 10108/0-78.

En el programa está disponible una norma de dimensionamiento para los elementos de las estructuras de aluminio; es la norma francesa AL76. Durante el dimensionamiento de los elementos de las estructuras de aluminio el modo de procedimiento es el mismo que durante el dimensionamiento de los elementos de acero. El proceso de dimensionamiento de la estructura está dividido en tres fases; primero se define la geometría de la estructura y las cargas aplicadas, entonces se calculan los esfuerzos internos y los desplazamientos, finalmente se verifican requisitos reglamentarios y se dimensionan las piezas específicas de la estructura. El dimensionamiento puede aplicarse a piezas específicas o a grupos de barras. Dependiendo de la norma de acero seleccionada, el contenido de la lista de parámetros definidos antes del dimensionamiento de la pieza puede variar, pero las definiciones básicas utilizadas en el módulo (piezas y grupos de piezas) permanecen independientes del código seleccionado.

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6-2

Se aplican las definiciones siguientes: PIEZA

La pieza es el elemento básico utilizado en la verificación/dimensionamiento en el módulo. Los tipos de la barra más comunes son pilares y vigas. Una pieza usada durante la verificación/dimensionamiento puede definirse como un solo elemento o una sucesión de elementos consecutivos que crean una columna, viga, etc.

GRUPO

El grupo es un conjunto de piezas componentes de la estructura a las cuales el proyectista desea aplicar la misma sección. Una vez que la verificación es completada, se seleccionará una sección apropiada para todos los miembros del grupo (sin tener en cuenta las diferencias en valores de esfuerzos internos para estas piezas y los parámetros del dimensionamiento). Los grupos se definen para limitar la variedad de secciones en la estructura proyectada.

Una vez que el esquema Dimensionamiento de Acero es seleccionado, la pantalla será dividida en tres partes: visor gráfico para la presentación de la estructura y dos cuadros de diálogo (Definición y Cálculos). La ventana de diálogo Definición contiene dos etiquetas: Grupos y Piezas (véase el dibujo de abajo). Una vez que se definen las piezas y grupos, es posible efectuar la verificación para una sola pieza o un grupo de piezas. Pulsando el botón Parámetros localizados en la pestaña, el programa abre la ventana de diálogo Parámetros para las piezas. El contenido de esta ventana de diálogo depende de la norma de acero seleccionada). En esta ventana pueden definirse los parámetros reglamentarios como longitud de pandeo, parámetros del pandeo lateral, condiciones de rigidez etc. para la norma de acero seleccionada (véase el dibujo de abajo).

Una de las funciones interesantes del sistema Robot es la posibilidad de proyectar las estructuras usando los perfiles parametrizados con inercia variable. La opción está disponible después de haber hecho un clic en el botón Sec. param. accesible en el cuadro de diálogo Definiciones. La opción está disponible para las barras de acero y de madera. La forma del cuadro de diálogo depende del material de la barra (barra de acero o de madera). Dos tipos de perfiles están disponibles, la selección se efectúa en la zona Tipo de sección en la parte superior a la derecha del cuadro de diálogo:

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Secciones de acero

6-3

Secciones de madera

perfil en I

perfil rectangular

perfil cajón (tubo rectangular)

perfil rectangular doble

En la zona Definición de secciones del cuadro de diálogo Secciones parametrizadas se puede definir las dimensiones de las secciones de acero y madera. Para empezar la definición de una nueva sección hay que hacer clic en el botón ueva. En la tabla aparecerá entonces una nueva línea en la que se puede entrar las dimensiones apropiadas. Un clic en los botones Eliminar y Eliminar todo hace eliminar los perfiles resaltados en la lista o elimina todas las secciones. Hay dos tipos de perfiles: • sección variable (dH) • sección variable (auto). De más, es disponible la ficha Sección compuesta prmitiendo la definición de barras de ramales múltiples.

Este cuadro de diálogo proporciona nueve tipos más frecuentes de perfiles compuestos (la selección se efectúa en el campo Tipo de sección en la parte superior derecha del cuadro de diálogo): - dos perfiles en U - dos perfiles en I - un perfil en U y un perfil en I

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6-4

- dos angulares y un perfil en I - cuatro angulares en cajón - cuatro angulares en cruz - dos angulares en T - dos angulares en ‘U’ - dos angulares en cruz. Definición de la familla de perfiles compuestos Para definir familla (grupo) e secciones compuestas, hay que: •

en el campo #ombre definir el nombre de la sección (el program sugiere automáticamente el nombre de la sección compuesta)

•

en el campo Perfil del ramal definir el perfil inicial a partir del que empezara la generación de perfiles compuestos; al seleccionar este campo se abre automáticamente el cuadro de diálogo Selección del perfil en el que Ud puede seleccionar la sección del ramal en una base de datos cualquiera

•

definir la seperación inicial de ramales componiendo la sección compuesta (en el campo de edición d) y el incremento de la separación de amales (en el campo de edición dd); para definir la separación máxima de ramales, hay que entrar el valor en el campo de edición dmax.

Hay que recordar que en este cuadro de diálogo se efectúa la definición de la formula para la familia de perfiles compuestos. La generación real se efectúa en el proceso de dimensionar grupos de barras usando famillas parametrizadas definidas. #OTA:

Ciertos tipos de secciones (por ejemplo 4 angulares) exigen la definición de dos secciones diferentes del ramal y dos separaciones diferentes de ramales en función del plano de arriostramiento (b,d).

En el caso de los perfiles de madera, es también accesible la opción constante. Para que los perfiles definidos sean tenidos en cuenta en los cálculos hay que “trasladarlos” al campo Secciones consideradas en los cálculos.

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Un ejemplo de la ventana de diálogo Parámetros para la norma NBE EA 95 se presenta en la figura debajo.

El nombre del tipo de barra seleccionado se da en el campo de Tipo de barra (puede introducirse cualquier nombre). En los campos Longitud de la barra LY o LZ puede definirse la longitud de la barra. Hay dos maneras de definirlo:

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6-6

• •

Una vez seleccionada la opción Real, el valor introducido se interpreta como la longitud real. Una vez seleccionada la opción Factor, el valor se interpreta como el coeficiente por el que la longitud real debe multiplicarse para conseguir el valor deseado. Por ejemplo, introduciendo un valor 0.25, la longitud es igual a 1/4 de la longitud real.

El segundo modo de definición es muy cómodo para la definición simultánea de muchas barras cuyas longitudes reales son diferentes y cuyos apoyos están dispuestos de la misma manera. En el campo Coeficiente de longitud de pandeo pueden definirse las longitudes de pandeo de la pieza en ambas direcciones. La longitud real de la pieza (o la suma de las longitudes de los elementos componente) se introduce automáticamente en los campos apropiados. El valor del coeficiente de longitud de pandeo depende de las condiciones de apoyo de los nudos finales de la pieza en el plano de pandeo. También puede definirse la longitud de pandeo de la pieza desde la ventana de diálogo Diagramas de pandeo que puede ser abierta presionando el icono que representa el tipo seleccionado de modelo de pandeo de la pieza. Se localizan aquí modelos tipos de apoyo de la pieza. Una vez que seleccionado uno de ellos; el valor del coeficiente se aceptará o se calculará automáticamente. En el programa es posible definir los parámetros de rigidizadores definiendo la longitud de pandeo (en ambas direcciones) y la longutud de pandeo lateral de la barra (separadamente para el ala inferior y superior). Por eso durante el análisis pueden leerse fácilmente conuntos de momentos flectores en los puntos característicos de la barra. Las opciones disponibles en el programa permiten también definir los coeficientes de longitud de pandeo y/o de pandeo lateral entre los segmentos de la barra entre los rigidizadores. disponible en el cuadro de diálogo La opción está disponible al hacer clic en el icono Esquemas de pandeo. El pandeo se considera en los cálculos si en la barra actúa un esfuerzo de compresión aunque sea pequeño respecto a otros esfuerzos internos. El programa mismo no efectúa el análisis del hecho de que los efectos de pandeo pueden descuidarse o no. Si el usuario desea eliminar los efectos de pandeo en los cálculos, hay que seleccionar el ícono pandeo será descuidado en los procesos de cálculo.

. Esto significa que el

Un clic en el icono significa que los cálculos de la longitud de pandeo del pilar serán efectuados según la procedura automática. Al seleccionar esta opción el programa analizará automáticamente la geometría de la estructura entera y el valor adecuado de la longitud de pandeo será asignado a los pilares específicos de la estructura, se considerará: - el apoyo de las barras - la geometría de las barras adyacentes - las condiciones de apoyo en el otro extremo de las barras adyacentes. El programa también proporciona la posibilidad de definir el coeficiente de pandeo de la barra principal en base a los parámetros de barras adyacentes. , , , , Está disponible pulsando doble clic uno de los iconos disponibles en el cuadro de diálogo Modelos de pandeo. Los parámetros de barras adyacentes

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6-7

pueden definirse en el cuadro de diálogo abajo presentada (el ejemplo representa 3 barras inmediatas).

El cuadro de diálogo anterior contiene las informaciones esenciales relativas a la barra que se une a la barra principal. En campos apropiados, deben definirse los siguientes valores: • El número de la barra adyacente (en la segunda columna, la sección de la barra seleccionada se introduce automáticamente); el usuario puede introducir en el número de la barra en el campo de edición apropiado o realizar la selección gráfica en la pantalla. • En la Posición de la barra en la estructura; son posibles dos situaciones: poner una sección verticalmente o poner una sección horizontalmente . En el caso de varios códigos (ADD8, Eurocode3, NEN6770/6771, PN90) se incluye otro parámetro: el método de apoyo para el otro extremo de la barra adyacente. Los tipos de apoyo disponibles para el otro extremo dependen de los requisitos de la norma seleccionada. El programa también proporciona la posibilidad de definir los parámetros de barras adyacentes manualmente. En la ventana de diálogo respectiva, uno puede definir estos parámetros manualmente. En el campo Parámetros de alabeo pueden seleccionarse las opciones usadas durante la comprobación del pandeo lateral: Tipo de alabeo, nivel de carga y coeficiente de longitud de alabeo. Presione el icono apropiado para abrir la ventana de diálogo para definir parámetros apropiados. La opción Tipo de alabeo se usa para definir los parámetros reglamentarios de pandeo lateral apropiados que dependen del modelo estático de la pieza. Según los requisitos de la norma, debe aceptarse uno de los modelos considerados en la norma. Los modelos en la forma de iconos representan las condiciones de apoyo propias al código. Presionando el último icono no se incluirá en los cálculos los efectos de pandeo lateral. Para un cálculo apropiado de coeficientes de pandeo lateral, es necesario definir la longitud de pandeo lateral. Hay 2 longitudes de pandeo lateral disponibles, dado que es posible fijar el ala superior o inferior separadamente y que las tensiones de compresión pueden ocurrir en el ala inferior o superior en varios casos de carga. Las longitudes apropiadas son controladas por el coeficiente por el que debe multiplicarse la longitud de la pieza para obtener la longitud de pandeo lateral.

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6-8

En el valor del coeficiente se puede introducir directamente o utilizando un icono relativo al caso de condiciones de apoyo típicas que puede seleccionarse para que el coeficiente que sea escogido automáticamente. Una vez que botón Más se presiona, un cuadro de diálogo adicional aparece en la pantalla donde uno puede definir los parámetros de tipo de barra restantes descritos en el código como: Proporción Neto/Bruto etc Al hacer clic en el botón Servicio la pantalla muestra un cuadro de diálogo adicional en el que pueden definirse los valores admisibles (límites) para los desplazamientos. Al hacer clic en el botón Sección compuesta la pantalla muestra el cuadro de diálogo adicional Seción compuesta en el que pueden definirse los parámetros de barras de ramales múltiples (vea el capítulo 6.1.3).

Las opciones de cálculo para piezas de acero o grupos que pueden ser seleccionados, se muestran en el siguiente cuadro de diálogo,

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6-9

La zona Opciones de verificación le permite al usuario seleccionar: • Verificación piezas - La verificación de acuerdo a la lista de miembros se basa en cálculos consecutivos e independientes para cada miembro. El procedimiento se basa en la verificación de los puntos intermedios en la pieza para el caso de carga para el que las condiciones reglamentarias son más desfavorables. El usuario tiene que definir el número de puntos considerados en los cálculos y la lista de casos de cargas. En otras palabras, la comprobación se basa en examinar si ciertas secciones (aceptadas antes de los cálculos de los esfuerzos internos) reúnen los requisitos de la norma. Tal selección determina si la pieza será considerado correcta, incorrecta o inestable. • Verificación grupos - La verificación de grupos se basa en cálculos consecutivos e independientes para cada elemento del grupo (véase verificación de piezas). Se tienen en cuenta las propiedades del material tomados para el grupo dado. • Dimensionamiento grupos - el dimensionamiento del grupo está basado en examinar el grupo, previamente adoptado de secciones, determinado en la definición del Grupo eliminando aquéllos que no cumplen las condiciones reglamentarias. Se eliminan las secciones consecutivas hasta la primera sección para la cual se cumplen todas las condiciones reglamentarias (los cálculos de grupos de barras pueden ser efectuados teniendo en consideración las opciones de optimización). El proceso descrito se lleva a cabo separadamente para cada familia de secciones que pertenecen al grupo analizado. Se realizan cálculos reglamentarios para cada sección en los puntos intermedios consecutivos de la pieza, casos de carga consecutivos, elementos consecutivos de la pieza dada y todas las piezas que forman en grupo. Si la sección dada no cumple los requisitos reglamentarios para cualquiera punto intermedio, el caso de carga o elemento de la pieza en el grupo, se elimina y es escogida la próxima sección de la lista. Este proceso continúa hasta que todas las secciones de la lista sean eliminadas. Para empezar los cálculos en el modo de dimensionamiento de piezas, por lo menos un grupo tiene que estar definido. El dimensionamiento puede llevarse a cabo para muchos grupos en los cuales el caso del proceso descrito se ejecuta separadamente para cada grupo. En el caso de activar la opción Optimizar y después de hacer clic en el icono Opciones en la pantalla aparece un cuadro de diálogo auxiliar Opciones de optimización, en el que se puede seleccionar las siguientes opciones de optimización utilizadas durante los cálculos de las barras: • peso – si se selecciona esta opción, la optimización va a tener en cuenta el peso del perfil, eso quiere decir que se buscará el perfil más ligero en la familia dada que cumpla las condiciones reglamentarias. • altura máxima de la sección - si se selecciona esta opción, la optimización va a tener en cuenta la altura máxima de la sección cuyo valor puede ser definido por el usuario en el campo de edición que se encuentra a la derecha de al opción. • altura mínima de la sección - si se selecciona esta opción, la optimización va a tener en cuenta la altura mínima de la sección cuyo valor puede ser definido por el usuario en el campo de edición que se encuentra a la derecha de la opción • espesor mínima del ala - si se selecciona esta opción, la optimización va a tener en cuenta el espesor mínimo del ala de la sección cuyo valor puede ser especificado en el campo de edición que se encuentra a la derecha de la opción.

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6-10

•

espesor mínima del alma - si se selecciona esta opción, la optimización va a tener en cuenta el espesor mínimo del alma de la sección cuyo valor puede ser especificado en el campo de edición que se encuentra a la derecha de la opción.

En la parte inferior del cuadro de diálogo Opciones de optimización se encuentra la opción Cálculos para el conjunto de secciones. Si se selecciona esta opción; durante los cálculos la totalidad de la base de perfiles accesibles será examinada con fin de encontrar el perfil óptimo (esto es particularmente importante cuando los perfiles en la base no están ordenados en el orden ascendente, eso quiere decir, que cada perfil siguiente es “más grande” que el precedente). Si la opción Cálculos para conjunto entero de secciones está activada y la opción Peso es inactiva, la sección oprimal es la sección para la que el valor del coeficiente de solicitación es más grande (poro menor que 1). En la parte inferior del cuadro de diálogo Cálculos se encuentra el botón Parámetros. El hecho de hacer clic en el icono abre el cuadro de diálogo Parámetros que sirve para definir los parámetros utilizados durante la verificación de la barra de acero. En este cuadro de diálogo se pueden definir los siguientes parámetros de cálculo: • los puntos de cálculo pueden ser definidos de dos maneras: 1. entrando el número de puntos a lo largo de la longitud de la barra (puntos repartidos de una manera uniforme a lo largo de la longitud de la barra) – opción #ombre de puntos 2. entrando las coordenadas de los puntos característicos; para eso hay que activar la opción Puntos característicos y presionar la tecla Opciones; que abre el cuadro de diálogo Cálculos en los puntos característicos (puntos máximos de los valores de las fuerzas internas etc.) • el coeficiente de solicitación define el coeficiente multiplicador para el límite de plasticidad (incremento o reducción del límite de plasticidad) • esbeltez máxima; si se selecciona esta opción, se verifica la esbeltez de la barra. Además, se puede especificar el valor admisible de la esbeltez de la barra. La parte central del cuadro de diálogo contiene el botón Descuidar los esfuerzos internos en los cálculos, al hacer clic en este botón se abre el cuadro de diálogo adicional Descuidar esfuerzos internos; en este cuadro de diálogo pueden definirse los valores límites de los esfuerzos internos (esto permite descuidar los valores de esfuerzos ‘no relevantes’para la sección dada).

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6-11

También se puede seleccionar las unidades de la presentación de los resultados del dimensionamiento de las barras. Los resultados pueden ser presentados en las unidades utilizadas en la norma de acero seleccionada o en las unidades utilizadas en el sistema Robot. En la parte inferior del cuadro de diálogo se encuentra una lista de selección de caso de carga (carga permanente), para la que los desplazamientos definidos son considerados como las contraflechas de la estructura. La opción Considerar las flechas debidas al caso ha de estar activada en este momento. En la parte inferior del cuadro de diálogo Cálculos se encuentran dos campos: Cargas y Estado límite. En el primero están situadas las opciones: • Lista de casos de carga – el campo, en el que se encuentran los casos de carga seleccionados tenidos en cuenta durante los cálculos de las barras. En este campo se puede también entrar el número del caso de carga. • Seleccionar casos de carga – abre un cuadro de diálogo (Selección de casos), en el que se puede seleccionar casos de carga tenidos en cuenta al calcular las barras. Los cálculos pueden ser efectuados para el estado límite último y el estado límite de servicio. Después de un clic en el botón Calcular empieza la verificación o el dimensionamiento de las barras de acero a base de los parámetros adoptados en los cuadros de diálogo Definiciones y Cálculos. Una vez acabados los cálculos, en la pantalla aparece el cuadro de diálogo de los resultados abreviados. El cuadro de diálogo se compone de dos pestañas: Resultados y Mensajes. En la segunda pestaña están presentadas las informaciones que se refieren a las advertencias y los errores aparecidos durante la verificación/dimensionamiento de las barras de la estructura. El hecho de hacer clic en el perfil presentado en la especificación abreviada en la pestaña Resultados abre el cuadro de diálogo de los resultados detallados. Hay pequeñas diferencias en la manera de presentar los resultados simplificados para los otros tipos de cálculos efectuados : • Verificación de una lista de barras o de familias: el programa muestra solamente una línea para cada barra o familia incluida en la lista. Los perfiles que cumplen las condiciones reglamentarias son marcados con el símbolo , los que no cumplen las condiciones reglamentarias son marcados con el símbolo . Los perfiles inestables son marcados con uno de los siguientes iconos: o . El primer icono significa que la barra o la familia de barras es inestable, el segundo icono significa que la barra o la familia de barras es inestable y el coeficiente de solicitación es superior a 1.0. • Dimensionamiento de las familias: el programa muestra tres perfiles sucesivos para cada familia del tipo seleccionado. El perfil del medio cumple las condiciones reglamentarias. Los nombres de los perfiles precedidos por y señalan estas secciones transversales que no cumplen las condiciones reglamentarias o las cumplen con un marco de seguridad demasiado grande. Los perfiles que cumplen las condiciones reglamentarias son marcados con el símbolo ,en cambio los que no cumplen las condiciones reglamentarias son marcados con el símbolo . • Optimización de las familias (la opción Optimización activa, seleccionando la opción Dimensionamiento grupos): aparece el cuadro de diálogo RESULTADOS SIMPLIFICADOS que tiene la misma forma que para el dimensionamiento de grupos. Además, al inicio de la línea especificada el programa presenta el signo , que marca el perfil óptimo (en el caso de que exista).

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6-12

Los cálculos también pueden llevarse a cabo para los valores de fuerzas seccionales definidas por el usuario (no calculadas por el programa). Para hacerlo utilice la opción Cálculo Manual que está disponible en el menú Análisis / Dimensionamiento- estructuras de barras / Dimensionamiento – barras de acero/ aluminio. Se puede efectuar la verificación y/o el dimensionamiento de la barra. A continuación se presenta una ventana de diálogo con un ejemplo de resultados simplificados.

Si se verifica/cálcula una sección compuesta (barras de ramales múltiples), el cuadro de diálogo proporciona el botón adicional Diagonales/Montantes. En este cuadro de diálogo powyższym oknie dialogowym może pojawić się również zakładka Rigidizadores / Diagonales/ Montantes (resultados de la verificación de elementos uniendo los ramales de barras compuestas (vea el capítulo 6.1.2). Una vez presionado el botón de ota de Cálculo, una ventana de diálogo adicional aparecerá en pantalla. Aquí uno puede seleccionar el tipo de la nota del cálculo a ser presentado.

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6-13

Si la opción de ota simplificada se selecciona, el programa imprimirá una nota de cálculo simple que contiene una tabla con la información básica acerca de las piezas diseñadas o verificación de grupos de piezas (la nota se presentará en la misma forma como en el cuadro de diálogo de Resultados Simplificados). Por otro lado, si la opción ota completa es seleccionada, la nota del cálculo contendrá todas las condiciones reglamentarias definidas verificadas durante los cálculos/verificación de piezas o de grupos de piezas. La nota del cálculo se creará para las piezas seleccionadas o grupos de piezas. El usuario puede seleccionar piezas o grupos de piezas en el campo de edición Lista (ella contiene todos los miembros de grupos de miembros por defecto en el campo). La selección de la opción Guardar tabla significa que la tabla, con la información básica en lo que concierne a piezas o grupos diseñados o verificación de piezas, presentada en la ventana de diálogo de Resultados simplificados – pantallas, será guardada para sera utilizada al crear la documentación del proyecto (el usuario debe definir el nombre de la captura de la pantalla en el campo de edición Nombre). Será posible usar la tabla en composición de una copia impresa. El nombre de la captura de la tabla estará disponible en la pestaña Capturas de Pantalla en la ventana de diálogo Composición de la impresión.

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6-14

6.1.1.

Análisis detallado (norma francesa CM66)

La opción permite el análisis detallado de almas de barras en I, cajones o barras en U realizadas con perfiles laminados o soldados. El análisis detallado se puede ejecutar haciendo clic en el botón Detallado que se encuentra en el cuadro de diálogo Resultados detallados para la norma CM66.

En el programa, se puede efectuar los siguientes cálculos basados en los parámetros descritos en la norma CM66: • estabilidad del alma sin rigidizadores en el estado complejo de tensiones (capítulo 5,2123) • estabilidad del alma con rigidizadores en el estado complejo de tensiones (capítulo 5,212-3) • comprobación de rigidizadores (capítulo 5,212-4). El control de la estabilidad del alma con o sin rigidizadores se efectúa separadamente. La comprobación de la estabilidad de los rigidizadores es posible sólo si se selecciona el control del alma con rigidizadores. El usuario puede efectuar el análisis de la barra para el número dado de puntos de cálculo (al máximo 101). Para cada punto, el programa verifica la condición reglamentaria específica tantas veces cuantos casos de carga (combinaciones normativas) están definidos), luego se presentan los resultados para el caso para el que la solicitación es más importante. El cuadro de diálogo Análisis detallado se divide en unas partes: • la parte superior presenta el esquema de la barra y contiene las dimensiones de la barra; en la esquina derecha inferior se encuentran los siguientes iconos:

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Activación/desactivación de la visualización de los rigidizadores, números de paneles y distancia entre los rigidizadores Activación/desactivación de la visualización de los esfuerzos aplicados en el ala superior de la barra, de su numeración y de la distancia entre los esfuerzos Activación/desactivación de la visualización de los esfuerzos aplicados en el ala inferior de la barra, de su numeración y de la distancia entre los esfuerzos Activación/desactivación de la visualización de los apoyos/barras adyacentes que se encuentran en el ala superior de la barra, de su numeración y de la distancia entre los apoyos/ barras adyacentes Activación/desactivación de la visualización de los apoyos/barras adyacentes que se encuentran en el ala inferior de la barra, de su numeración y de la distancia entre los apoyos/ barras adyacentes

El análisis detallado efectuado para la norma francesa de estructuraas de acero CM66 utiliza en los cálculos los casos de carga definidos previamentoe por el usuario. Para el caso de carga actual (o para los casos actuales) se leerán todas las fuerzas internas y externas y sólo estás fuerzas se tomarán en los cálculos. Si en la viga estudiada se reconoce un apoyo definido previamente por el usuario, este apoyo será dibujado automáticamente. Si en la viga noa hay apoyos definidos (por ejemplo, se analiza la traviesa de un pórtico) el programa verifica si no hay barras verticales adyacentes a la viga (estas barras verticales pueden constituir apoyos). Si lo es, el programa propone un apoyo en este lugar. El programa reconoce automáticamente los puntos en los que se ubican las barras adyacentes (secundarias) que transmiten cargas en la viga estudiada. También se reconocen automáticamente los puntos de aplicación de fuerzas concentradas solicitando la viga. Los cálculos empiecen al hacer clic en el botón Calular. La parte inferior del cuadro de diálogo contiene las siguientes opciones: •

#úmero de puntos de cálculo – en este campo hay que entrar el número de divisiones de la barra en segmentos de longitud igual; para estos puntos se calcularán los esfuerzos internos

•

Alma sin rigidizadores – si se selecciona esta oprión, todas las optiones relativas a los rigidizadores están inaccesibles y la barra se analiza como barra sin rigidizadores

•

Alma con rigidizadores - si se selecciona esta oprión, las opciones relativas a los rigidizadores de la barra están disponibles (ciertas opciones se vuelven disponibles si la opción Control de rigidizadores); la barra se analiza como barra con rigidizadores

•

Control de rigidizadores – después de la activación de esta opción, los campos de definición de parámetros principales de rigidizadores se vuelven activos; cada rigidizador puede ser modificado

•

Cargas - lista de casos de carga considerados en el análisis detallado de la barra

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6-16

Al efectuar el Análisis detallado los rigidizadores se insertan automáticamente en las siguientes posiciones en la barra: •

en los puntos en los cuales están definidos apoyos

•

en los puntos deaplicación de fuerzas concentradas

•

en los puntos en los que barras adyacentes fueran reconocidas.

Los parámetros de los rigidizadores definidos automáticamente pueden ser modificados: todos los rigidizadores definidos automáticamente pueden ser modificados libremente, añadidos o eliminados. La posición de los rigidizadores se presenta en el campo de edición Posiciones; la posición de los rigidizadores puede ser definida en coordenadas reales o en coordenadas relativas (respecto a la longitud de la barra). Por defecto se feinen los siguientes parámetros de rigidizadores: •

Tipo de rigidizador – dos lados

•

Espesor = espesor del alma

•

Ancho = mitad de la diferencia ente el ancho de la viga y el espesor del alama

•

Altura = altura del alma.

Por defecto se adopta que la longitud de la viga es igual la distancia entre los ejes teóricos de las barras. En el programa pueden efectuarse los siguientes cálculos: Estabilidad del alma sin rigidizadores en el estado complejo de tensiones (5,212-3) •

El análisis de la viga se efectúa para el número de puntos definido por el usuario en el campo de edición #úmero de puntos de cálculo

•

Las tensiones en le punto de cálculo actual se calculan basándose en los esfuerzos internos leidos para el caso de carga dado. Luego, estas tensiones se usan para comprobar la formula empírica de verificación suministrada en eel punto 5.212-3

•

Los resultados se presentan para cada punto de cálculo y para el caso de carga para el que el coeficiente de solicitación es más grande.

Estabilidad del alma con rigidizadores en el estado complejo de tensiones (5,212-3) •

El principio del funcionamiento del programa es el mismo que para el control del alma sin rigidizadores. Durante la comprobación el programa utiliza la segunda formula empírica dada en el punto 5.212-3

Estabilidad de rigidizadores transversales (5,212-4) •

El control se efectúa en los puntos en los que se ubican los rigidizadores

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6-17

•

La fuerza solicitando el rigidizador se calcula según el comentario al punto 5,212-4 como la diferencia entre el esfuerzo transversal en el punto de ubicación del rigidizador y la fuerza transversal maximal que el alma sin rigidizadores puede transferir en este punto

•

Los parámetros del rigidizador se calculan basándose en la hipotesis que se adopta la de un fragmento del alma cuya longitud es igual a 30 veces su espesor.

•

La estabilidad de los rigidizadores se comprueba de manera analógica a la estabilidad de los pilares ne copresión axial según el punto 3,41 de la norma.

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6.1.2. Verificación de barras (Eurocode 3 o norma polaca)

con

ramales

múltiples

La opción sirve para definir los parámetros de barras de ramales múltiples. La opción está disponible al hacer clic en en botón Sección compuesta ubicado en el cuadro de diálogo Definición de la barra - parámetros.

Si la opción Barras compuestas está activada, el programa efectuará los cálculos de la barra considerando los principios dados para la barras de ramales multiples conformemente al punto 4.7 de la norma PN-90/B-03200 o según el punto 5.9 de la norma Eurocode3. En las zonas Disposición derigidizadores o de diagonales/montantes se puede definir el modo de distribución de los elementos uniendo los ramales específicos del pilar. Para hacerlo, hay dos posibilidades:

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•

entrar el número en el campo de edición #úmero de riostras o de segmentos de arriostramiento; el programa dispondrá automáticamente las riostras (segmentos de arriostramiento) de manera uniforme en la longitud de la barra entera; ATENCIÓN: en número de riostras dado incluye también las riostras de apoyo (extremas); por ejemplo, si se definen 4 riostas en la barra de 3.0 m causa la disposición de 4 riostras en las coordenadas (0.0 m, 1.0 m, 2.0 m, 3.0 m)

•

entrar el valor de la distancia l1 entre los elementos de unión específicos en el campo de edición Distancia l1; se supone que la seperación de las riostras o las alturas de todos los segmentos de arriostramiento son iguales en toda la longitud de la barra; si la longitud de la barra no es un múltiple de la distancia l1, las riostras se despenen de manera uniforme respecto al centro de la barra: por ejemplo, si se define la distancia l1 = 1.0 m para una barra de 3.2 m, el programa dispondra uniformememente 4 riostras en la longitud de la barra en las coordenadas (0.1 m, 1.1 m, 2.1 m, 3.1 m).

Se adopta que los planos específicos de arriostramiento (diagonales) son paralelos a los ejes locales de la sección de ramales múltiples (x – eje longitudinal de la barra, y – eje horizontal, z – eje vertical). En la ficha Plano XY es podible definir tipos de riostras o diagonales ubicadas en el plano paralelo al eje local y. De manera analógica, en la ficha Plano XZ serán definidos los parámetros de las riostras o de las diagonales ubicadas en el plano paralelo al eje local z. Si se activa la opción Sin diagonales/montantes, los ramales múltiples no se consideran en los cálculos, los cálculos se efectúan basándose en el principio de unión perfecta de los ramales en el plano dado. En la norma Eurocode 3, la selección d ela opción Riostras permite definir las dimensiones básicas de las riostras (altura, espesor). La selección de un tipo de enrejado (Enrejado1, 2, 3) vuelve disponibles las opciones permitiendo la definición de las barras del enrejado. Se supone que los montantes y las diagonales se realizan comunamente con la misma sección. Para los enrejados de tipo 3 para la norma Eurocode 3 es posible definir secciones diferentes para diagionales y para montantes. Un clic en el botón (...) ubicado a la derecha de la opción Sección de la diagonal (opciones: Diagonal / Montante para la norma Eurocode 3) abre el cuadro de diálogo Selección del perfil en el que puede definirse el nombre del elemento de enrejado. La selección del perfil entra automáticamente su área de sección en el campo de edición Ad (Av). Después de la comprobación de la barra de ramales multiples es posible seleccionar y comprobar los elementos uniendo los ramales específicos de la barra. El análisis de las uniones de los ramales de la barra de ramales múltiples puede activarse al hacer clic en el botón Arriostramiento ubicado en el cuadro de diálogo Resultados detallados. El cuadro de diálogo Unión de los ramales se compone de dos fichas conteniendo los datos necesarios para los cálculos de las uniones ubicados en los planos XY y XZ. El análisis para cada plano se efectúa de manera independiente.

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En función del tipo definido previamente de unión de los ramales en los planos específicos (riostras o diagonales seleccionadas en el cuadro de diálogo Sección compuesta descrita arriba), el programa propondrá automáticamente la solucón posible para los detalles de la unión. En el programa están disponibles los siguientes tipos de análisis: para riostras: - unión con el fuste por soldaduras de ángulo - unión con el fuste por soldaduras de topo - unión con el fuste por tornillos estándar para diagonales: - unión con el fuste por soldaduras de ángulo - unión con el fuste por tornillos estándar.

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El control de la resistencia de los ramales agrupa la comprobación de la resistencia del elemento uniendo los ramales (resistencia de la riostra, compresión con pandeo de las diagonales y montantes) y la comprobacoóm de la resistencia de las soldaduras (o los tornillos) uniendo las riostras (diagonales) con el fuste del pilar. Durante la definición de los parámetros de la unión de las riostras con el fuste del pilar se controlan los parámetros geométricos básicos de la unión. En el caso de la soldadura de ángulo el programa verifica las dimensiones admisibles de las soldaduras de ángulo. Se supone que la forma de la soldadura de ángulo es la de la letra C. Si la longitud de los segmentos horizontales de la soldadura no es superior a 40 mm, estas soldaduras no se considerarán en los cálculos (se considerarán sólo las partes verticales de las soldaduras). El programa efectúa también la comprobación geométrica de la disposición de tornillos en la unión de la riostra y muestra un mensaje si los datos son incorrectos. En el caso de soldadura do topo se considera que la longitud de la soldadura es igual a la altura de la riostra y que la espesor es el valor más pequeño de los valores del espesor de la riostra y el espesor de las alas del ramal del fuste. La comprobación de la unión de los elementos de arriostramiento con el fuste del pilar se efectúa en modo simplificado. En el caso de uniones por soldaduras de ángulo el programa exige la longitud total de las soldaduras uniendo el arriostramiento con el fuse y supone que el baricentro del sistema de soldaduras es colineal con el eje de la barra (el sistema trabaja sólo en cizallamiento sin considerar las excentricidades eventuales). En el caso de uniones atornilladas se supone la colinealidad de los ejes de la sección y los ejes de la posicón de los tornillos. Por consecuencia, la resistencia de esta unión es la suma de las resistencias de todos los tornilles componiendo la unión. Para empezar el cálculo de las uniones de los ramales hay que pulsar el botón Calcular. En el cuadro de diálogo Resultados detallados aparece una ficha adicional Riostras/Diagonales/Montantes conteniendo los resultados principales de la comprobación de las uniones (lista de todos los datos y de todos los resultados de comprobación en forma de tabla).

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Las uniones de los ramales proyectados de esta menera pueden ser guardadas con la barra; para hacerlo hay que utilizar el botón Guardar. Gracias a esto, después de la definición del modo de unión para el ramal, durante la siguiente comprobación se obtendrá el conjunto completo de resultados, incluso la comprobación completa de la unión (sin que sea necesario volver a abrir el cuadro de diálogo Uniones de ramales). Los resultados pueden tambi♪n ser eliminados al hacer clic en el botón Eliminar. Se supone también que el conjunto de informaciones acerca de la unión de los ramales del pilar es vinculado de manera indisociable a la sección específica y al tipo específico de arriostramiento definido al etapa de definición de los parámetros de la barra. La asignación de otra sección a la barra o la modificación de la definicón del arriostramiento causa la supresión de la información acerca de la unión de los ramales. En el programa es también posible definir uniones de los ramales simultáneamente para muchas barras. Es posible hacerlo de dos maneras: Después de la comprobación de grupos: Como resultado de la comprobación de grupos, el programa muestra el elemento más solicitado del grupo. Después de la abertura del cuadro de diálogo Resultados detallados par esta barra, es posible proyectar la unión de los ramales del fuste. Si después de haber proyectado esta unión se presione el botón Guardar, la definición de esta unión se asignará a todas las barras formando el grupo verificado. Hay que recordar que esto es posible sólo si odas la barras tienen la misma sección y los tipos de arriostramiento apropiados en la definicón de la barra. Desde este momento la comprobación de todas las barras del grupo será efectuado teniendo en cuenta el control de las uniones de los ramales. Después del dimensionado de grupos: Como resultado del dimensionado de grupos de barras, el programa muestra las secciones de los grupos definidos para los cálculos que cumplen las condiciones normativas. Después de

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haber abierto el cuadro de diálogo Resultados detallados para la sección seleccionada, es posible proyectar la unión de los ramales. La unión proyectada puede sera asignada a la barra si, simultáneamente, se asigna la sección estudiada al grupo de barras analizado. Si se presione el botón Guardar, simultáneamente se asignará la sección al grupo de barras y el modo de unión de los ramales proyectado para esta sección. Desde este momento la comprobación de todas las barras del grupo será efectuado teniendo en cuenta el control de las uniones de los ramales.

6.1.3.

Análisis detallado (norma Eurocode3)

Esta opción permite un análisis detallado de barras en I laminadas o soldadas. El análisis detallado se puede ejecutar haciendo clic en el botón Detallado que se encuentra en el cuadro de diálogo Resultados detallados para la norma EC3.

En el programa, se puede efectuar los siguientes cálculos basados en los parámetros descritos en la norma EUROCODE 3: Estabilidad del alma solicitada por el cortante •

El programa efectúa una búsqueda en cada panel (espacio entre dos rigidizadores vecinos) en 11 puntos, en busca de la fuerza cortante más grande. Para la fuerza encontrada de esta manera, el programa efectúa la verificación conforme con el punto (5.6) Web:www.robot97.com




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•

Los resultados son presentados para cada panel en los puntos en los que el coeficiente de solicitación es más desfavorable. Estabilidad del alma comprimida (capítulo 5.7 de la norma) • La verificación del alma solicitada por la fuerza no se efectúa si un rigidizador no se encuentra bajo el punto de aplicación de la fuerza (El alma no tiene rigidizador) • El programa analiza si la fuerza o la reacción provoca la compresión del alma. El efecto de compresión es debido a la fuerza (reacción o barra adyacente) en los casos siguientes: - fuerza (reacción o barra adyacente) se encuentra arriba, pero el valor de la fuerza (reacción) es negativo - fuerza (reacción o barra adyacente) se encuentra abajo, pero el valor de la fuerza (reacción) es positivo En otros casos, el programa no efectúa los cálculos (la fuerza no se tiene en cuenta) • Los cálculos son efectuados para todos los casos de cargas definidas por el usuario en el campo Cargas automáticas • Si en un punto, hay numerosas fuerzas (para un caso de carga), el programa adiciona automáticamente estas fuerzas. • Para el caso de combinación o de ponderación; cuando en los puntos hay numerosas fuerzas que provienen de diferentes casos de carga, el programa adiciona a estas fuerzas teniendo en cuenta respectivos coeficientes de carga • Los resultados son presentados para cada fuerza que produce el efecto de compresión del alma sin rigidizador Interacción M//V (capítulo 5.6.7 de la norma) • El control es efectuado para cada uno de los paneles en 11 puntos de cálculo • Los cálculos son efectuados para todos los casos de carga definidos por el usuario en el campo Cargas automáticas • Los resultados son presentados para los puntos del panel en el que el coeficiente de solicitación es más grande. Estabilidad del ala comprimida (capítulo 5.7.7 de la norma) • El programa efectúa la verificación de la estabilidad de alma comprimida por 3 puntos que se encuentran en una distancia igual uno del otro (origen, medio y extremo de la viga) • El programa verifica la condición geométrica de la estabilidad del alma comprimida conforme a la fórmula (5.80). Estabilidad de los rigidizadores transversales • El control se efectúa en los puntos en los que aparecen los rigidizadores • Si el rigidizador no es solicitado directamente por una fuerza, el programa calcula la fuerza de compresión según la fórmula (5.63). Si la fuerza provoca la tracción del rigidizador, los cálculos para este rigidizador son ignorados. • La adición de las fuerzas que cargan el rigidizador es efectuada de la misma manera que para las fuerzas solicitadas en el alma sin rigidizador. Después de activar la opción Análisis detallado todas las fuerzas son importadas al caso de carga que resultó decisivo durante la verificación reglamentaria de la barra. Si durante la verificación de la barra, el caso de carga más desfavorable resulta el caso Perm1, todas las fuerzas que forman este caso de carga serán importadas. Si en cambio, es la combinación o la

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ponderación que es decisiva, entonces todas las fuerzas para todos los casos simples, componentes la combinación, son mostrados. El caso decisivo es automáticamente entrado en el campo de edición Cargas automáticas. Las fuerzas reconocidas automáticamente son mostradas en el dibujo con el número de la fuerza y sus coordenadas. El origen del sistema de coordenadas predefinido está situado en el origen de la barra. Para verificar la validez de la identificación de las fuerzas, se puede pasar a la pestaña Fuerzas concentradas. El programa está predefinido por defecto de una manera automática (opción Cargas/Automáticas). Eso quiere decir, que en los cálculos serán utilizados los caso de carga definidos anteriormente por el usuario. Para el caso de carga actual, todas las fuerzas externas e internas serán importadas, y únicamente estas fuerzas serán tomadas en consideración durante los cálculos. Para entrar un nuevo caso de carga hay que pasar al modo manual. El cuadro de diálogo Análisis detallado se divide en unas partes: • la parte superior presenta el esquema de la barra y contiene las dimensiones de la barra; en la esquina derecha inferior se encuentran los siguientes iconos: Activación/desactivación de la visualización de los rigidizadores, números de paneles y distancia entre los rigidizadores Activación/desactivación de la visualización de los esfuerzos aplicados en el ala superior de la barra, de su numeración y de la distancia entre los esfuerzos Activación/desactivación de la visualización de los esfuerzos aplicados en el ala inferior de la barra, de su numeración y de la distancia entre los esfuerzos Activación/desactivación de la visualización de los apoyos/barras adyacentes que se encuentran en el ala superior de la barra, de su numeración y de la distancia entre los apoyos/ barras adyacentes Activación/desactivación de la visualización de los apoyos/barras adyacentes que se encuentran en el ala inferior de la barra, de su numeración y de la distancia entre los apoyos/ barras adyacentes • •

la parte que contiene cuatro pestañas: Rigidizadores, Fuerzas, Apoyos/Barras y Esfuerzos internos campos Verificación y Cargas.

Pestaña Rigidizadores Después de la ejecución del análisis detallado, los rigidizadores son entrados automáticamente en la barra en las posiciones siguientes: • en los puntos, de definición de los apoyos • en los puntos de aplicación de las fuerzas • en los puntos, en los que han sido reconocidas las barras adyacentes • si las distancias entre los rigidizadores son demasiado grandes y no cumplen las condiciones reglamentarias. Los parámetros de los rigidizadores definidos automáticamente pueden ser modificados: todos los rigidizador definidos automáticamente pueden ser modificados, agregados, eliminados.

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Pestaña Fuerzas En la pestaña Fuerzas, el usuario puede verificar si las fuerzas concentradas han sido reconocidas correctamente. El programa está configurado por defecto de un modo automático (opción Cargas / Automáticas). Esto significa que en los cálculos serán utilizados los casos de carga definidos anteriormente por el usuario. Para el caso de carga actual, todas las fuerzas externas e internas serán importadas y solamente estas fuerzas serán tomadas para los cálculos. Si el usuario quiere entrar un nuevo caso de carga, debe pasar al modo manual. En el modo automático, no se puede cambiar la posición de la fuerza a lo largo de la longitud del elemento y su valor tampoco puede ser modificado. Pestaña Apoyos/Barras Si el programa ha reconocido en la barra estudiada el apoyo definido anteriormente por el usuario, entonces éste será entrado automáticamente a la lista de apoyos dibujados en el esquema. Durante los cálculos el programa efectúa la verificación de la viga sirviéndose de las informaciones sobre las reacciones que actúan en este apoyo. (Nota: esta hipótesis es correcta si la reacción es perpendicular al eje longitudinal de la viga). Por ejemplo, para la viga apoyada libremente solicitada en el centro por la fuerza concentrada P, el programa reconocerá dos apoyos en las dos extremidades y tomará para los cálculos el valor de la reacción R = P/2. Si los apoyos no han sido definidos en la viga, el programa verifica si a la viga estudiada llega una barra vertical (que puede trabajar como apoyo). En este caso, el programa propone un apoyo en esta posición. El valor de la reacción transferida a este apoyo será calculado a base del análisis del diagrama de la fuerza transversal en este punto. Para los otros casos, el programa propone automáticamente los apoyos situados en las extremidades de la viga. El programa reconoce automáticamente los puntos en los que se encuentran las barras adyacentes, que transfieren las cargas aplicadas a la viga estudiada. Durante los cálculos, el programa encuentra la fuerza transferida a partir de la/las barra/s, por eso, analiza la disposición de las fuerzas transversales aplicadas a la viga estudiada. Por ejemplo, durante el análisis la jácena solicitada en una extremidad por la fuerza P importada a partir de la viga subordinada, el programa reconocerá el punto en el que la fuerza ha sido transferida y calculará la fuerza P sirviéndose del diagrama de la fuerza transversal en este punto. Pestaña Esfuerzos internos Para definir un caso de carga nuevo, hay que seleccionar la opción Manual disponible en la zona Cargas. A partir de este momento, el usuario puede entrar cualesquiera fuerzas concentradas, definir rigidizadores en los puntos usuario y definir los esfuerzos internos conformemente a la carga definida. Los valores de los esfuerzos internos tienen que ser definidos en la pestaña Esfuerzos internos. Si el usuario trabaja en modo Manual, los cálculos se efectuarán solamente para el caso de carga definido manualmente. No es posible ejecutar los cálculos simultáneamente para el caso de carga definido manualmente y éstos definidos de modo automático.

6.1.4. Verificación de barras de ramles multiples (acero, norma francesa CM66)

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La opción sirve para definir los parámetros de las barras con ramales multiples. La opción está disponible al hacer clic en el botón Sección compuesta ubicada en el cuadro de diálogo Definición de la barra - parámetros.

Si se activa la opción Barras compuestas, en el programa se efectuarán los cálculos de la barre considerando los principions dados para las barras de ramales multiples según el punto 3.42 (pilares con diagonales) y 3.43 (pilares con traviesas) de la norma CM66. En los campos #úmero de traviesas/diagonales puede definirse el modo de disponer los elementos de unión entre los ramales específicos del pilar. Puede efectuarse de dos maneras: •

entrando el número en el campo de edición #úmero de traviesas o de campos de diagonales; el programa dispondrá automáticamente las travieses (campos de diagonales) de manera regular en la longitud de la barra entera; ATENCIÓN: el número de traviesas contiene las traviesas de apoyo (extremas); por ejemplo, si se define la cantidad de 4 traviesas para una barra de longitud de 3.0 m, se dispondrán 4 traviesas en las coordenades ( 0.0 m, 1.0 m , 2.0 m, 3.0 m)

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•

entrando el valor de la distancia l1 entre los elementos de unión específicos en el campo de edición Distancia l1; se asume que las distancias entre las traviesas o las alturas de todos los paneles de las diagonales son iguales para la longitud total de la barra; si la longitud de la barra no es un múltiple exacto de las distancias l1, en este caso las riostras se disponen de manera uniforme respecto al centro de la barra: si se define la separación l1 = 1.0 m para la barra de 3.2 m, el programa dispondrá de manera uniforme en la longitud de la barra 4 riostras con las coordenadas (0.1 m, 1.1 m , 2.1 m, 3.1 m).

Se adopta el hipotesis que los planos respectivos de las riostras (diagonales) son paralelos a los ejes locales de la sección de ramales multiples (x – eje longitudinal de la barra, y - eje horizontal, z – eje vertical). En la ficha Plano XY es posible definir tipos de riostras o de diagonales ubicadas en el plano paralelo al eje local y. De manera analógica, en la ficha Plano XZ se definen los parámetros de las riostras o de diagonales ubicadas en el plano paralelo al eje local z. Si se activa la opción Sin diagonales, los ramales múltiples no se consideran en los cálculos y los cálcyulos se ejecutan basándose en la hipótesis de unión completa de ramales en el plano dado. Si se selecciona la opción Riostras se vuelve disponible la definición de dimensiones básicas de las riostras. Las riostras pueden definirse como chapa rectangular (altura, espesor) o como un perfil estándar tomado desde la base de datos de perfiles. Si se selecciona un tipo de diagonales (Diagonales 1-5), se vuelven disponibles las opciones permitiendo la definición de barras de diagonales. El usuario peude definir secciones diferentes para diagonales y montantes. Un clic en el botón (...) ubicado a la derecha de las opciones Diagonal y Montante abre el cuadro de diálogo Selección del perfil en el que peude definirse en nombre del elemento para el arriostramiento. La selección del perfil iserta automáticamente su nombre en el campo de edición Ad (At). Para los casos de arriostramiento el usuario puede seleccionar un de tres métodos de cálculo de esbeltez equivalente de la barra de ramales múltiples. Si se selecciona la opción Area de superficie equivalente Aa, los cálculos de la esbeltez equivalente se efectuarán según el punto 13,942; si se selecciona la opción Área de superficie Atmin, los cálculos se efectuarán según el punto 3,421-2. De más, si se selecciona la opción Considerar el impacto de esfuerzos cortantes, los cálculos se efectuarán según la tabla del punto 3,421-2. La ventana de resultados detallados contiene la ficha adicional Riostras/diagonales presentando los resultados para las barras de ramales multiples.

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Bibliografía (Dimensionamiento de las estructuras de acero) AKBAR R. TAMBOLI, Steel Design Handbook - LRFD Method, The McGraw-Hill Companies Inc., 1997 CHARLES G. SALMON, JOHN E. JOHNSON, Steel Structures - Design and Behavior, Third Edition by HarperCollins Publishers Inc., 1990 JEAN MOREL, Calcul des structures métalliques selon l’EUROCODE 3, Eyrolles, 1994 JEAN MOREL, Structures Metalliques - Guide de calcul CM66 - Additif 80 - Eurocode3, Eyrolles, 1999 Steelwork Design Guide To BS5950: PART 1: 1990 - Third Edition, Volume 1 - Section Properties, Member Capacities & Volume 2 - Worked Examples, The Steel Construction Institute in association with: The British Constructional Steelwork, 1992 T J MAC GINLEY & T C ANG, Structural Steelwork - Design to Limit State Theory, Second Edition, Reed Educational and Professional Publishing Ltd, 1987,1992 IOANNIS VAYAS, JOHN ERMOPOULOS, GEORGE IOANNIDIS, Anwendungsbeispiele zum Eurocode 3, Ernst & Sohn, 1998 WARREN C. YOUNG, Roark’s Formulas For Stress & Strain - Sixth Edition, The McGrawHill Companies Inc., 1989.

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6.2. Diseño de elementos de hormigón armado El propósito de los módulos del diseño de Vigas de hormigón armado, columnas de hormigón armado, cimentaciones directas, cimenaciones corridas y vigas de gran canto es definir, calcular y diseñar vigas de hormigón y columnas en una estructura. La versión actual del programa le permite diseñar componentes estructurales según los códigos siguientes: • normas estadounidenses ACI 318/99 y ACI 318/02 metric (vigas, columnas y cimentaciones) • normas francesas B.A.E.L. 91 y B.A.E.L. 91 mod. 99 • norma británica BS 8110 (vigas, columnas y cimetaciones) • norma canadiense CSA A23.3-94 - vigas, pilares, cimentaciones • Eurocode 2, DAN belga y italiano (vigas, columnas). • norma española EHE 98 - pilares • norma rusa SNiP 2.03.01-84 - pilares, cimentaciones aisladas • norma singapurense CP65 – módulos disponibles como para la norma BS. • norma noruega NS 3473E - vigas, pilares • normas polacas de hormigón armado PN-84/B-03264 y PN-B-03264(2002) (vigas, pilares, cimentaciones PN-81/B-03020, vigas de gran canto) Los módulos antes mencionados pueden utilizarse de dos modos. Ellos pueden considerarse como una parte integral del sistema Robot Millenium (con conexión a otros módulos que son fundamentales para la definición de estructura y transferencia de datos) o como un módulo independiente (es decir autosuficiente) solamente para el diseño de elementos de estructuras de hormigón armado. Durante el diseño estructural el usuario puede fácilmente introducir, desplegar y cambiar la estructura y parámetros del diseño. Si los resultados obtenidos no se encuentran de acuerdo al criterio de los usuarios, pueden repetirse los cálculos para valores diferentes de parámetros de diseño o para diferentes secciones transversales. Los capítulos siguientes explican cómo tratar con módulos para diseño de hormigón armado y dirigir ambas aproximaciones. Si los módulos de dimensionamiento de los elementos de hormigón armado son utilizados como elementos del programa Robot, después de los cálculos de los esfuerzos que actúan en la estructura, se puede pasar al dimensionamiento de los elementos de la estructura. En el caso de elementos de estructura de hormigón armado, (la figura presenta el cuadro de diálogo para las vigas de hormigón armado). El aspecto del cuadro de diálogo depende del módulo activado (cimentaciones, vigas de hormigón armado o columnas de hormigón armado).

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Para las vigas de hormigón armado, la activación del módulo de dimensionamiento de vigas de hormigón armado es posible después de la selección de la viga (o de un grupo de vigas colineares) y la selección del comando Análisis / Dimensionamiento – vigas de hormigón armado. Después de efectuar esta acción tiene lugar la transmisión automática interna de las cargas a la viga. Las cargas no están visibles en el cuadro de diálogo Cargas. Al pasar al módulo de dimensionamiento de vigas, el programa muestra el cuadro de diálogo de selección de tipo de cargas que serán transferidas: Casos simples o Combinaciones manuales. Si selecciona la opción Casos simples, las cargas, para las que son creadas interiormente las combinaciones reglamentarias según el reglamento para las estructuras de hormigón armado accesible en el catálogo CFG en el archivo con extensión *.rgl., son transmitidas. En el caso de seleccionar la opción Combinaciones manuales, los cálculos son efectuados para las combinaciones definidas en el programa Robot. De más, el programa muestra la lista de todas las combinaciones manuales y el usuario puede hacer su selección. La zona Modo de agrupar contiene las opciones que permiten agrupar automáticamente los elementos según ciertos criterios: • según el nivel – al seleccionar esta opción, basándose en la geometría de la estructura, el programa le divide en niveles y a la base de estos niveles crea niveles en el árbol de cálculo en los módulos Vigas y Pilares y aplica automáticamente los elementos al nivel apropiado. • según la geometría (en la presente versión, esta opción es disponible sólo para los pilares) – al seleccionar esta opción los elementos teniendo la misma geometría son considerados como un elemento de cálculo; después, este elemento es dimensionado según múltiples grupos de combinaciones que resultan de las cargas que actúan en los elementos específicos – en consecuencia, todos los elementos son dimensionados según la disposición de cargas más desfavorable.

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En la parte inferior del cuadro de diálogo está disponible el botón Apoyos. La opción sirve para definir, cuál de los elementos adyacentes constituye un apoyo para la viga seleccionada. Estos parámetros influyen directamente en el modo de armar la viga analizada. En la parte inferior del cuadro de diálogo Apoyos está presentada una tabla que contiene una lista de los elemento adyacentes (número de la barra con el nombre de la sección). Los apoyos de tipo pilares son detectados automáticamente como los apoyos para las vigas. El paso al módulo de dimensionamiento de los postes con las cargas nodales es posible, si se indica anteriormente los pilares o los grupos de pilares y se activa la opción: Análisis / Dimensionamiento – elementos de hormigón armado / Dimensionamiento - columnas de hormigón armado. Después de efectuar esta acción tiene lugar la transmisión automática de las cargas nodales de los pilares. Las cargas son visibles en el cuadro de diálogo Cargas. En el momento de pasar al módulo de dimensionamiento de los pilares, el cuadro de diálogo que sirve para definir que tipo de carga debe ser trasmitido: Casos simples o Combinaciones manuales. En la tabla de cargas, salvo los valores y naturalezas de cargas, es rellenado el campo Grupo. Este campo lleva el número de la barra de la cual ha sido tomada la carga. Si el grupo de pilares debe ser dimensionado juntos (como el resultado de los cálculos se obtiene un tipo de pilares para todos los tipos de un grupo) hay que seleccionar estos pilares por grupos, y activar la función Dimensionamiento columnas de hormigón armado. Entonces en el cuadro de diálogo, Cargas aparecen tantos grupos de cargas como pilares de hormigón armado se ha seleccionado. Como resultado de cálculo, para cada grupo de carga se obtiene un pilar “resultante” que será capaz de transferir la carga a cada grupo. La condición necesaria para calcular los grupos de pilares de hormigón armado ha de ser igual que su geometría (sección y altura) y las condiciones de apoyo de la columna. Para que sea posible pasar en el modulo de dimensionado de cimentaciones importando las reacciones del apoyo (constituando las cargas sobre el pilar), hay que seleccionar el nudo o el grupo de nudos de la estructura y, en el menú, ejecutar la opción: Análisis / Dimensionado de elementos de hormigón armado / Dimendionado de cimentaciones. Después de haber efectuado esta acción, la reacción está asignada automáticamente al nivel superior del fuste del pilar. Las reacciones están visibles en la pantalla Cimentaciones cargas. En este cuadro de diálogo puede:

•

Si se importans casos simples, declarar las regulaciones que al calcular se utilizarán en los modulos de dimensionado • seleccionar casos simples en la lista de casos disponibles • mostrar los nombres de casos simples (simplificados y completos), incluso los casos de cargas móviles y del anális temporal • mostrar el tipo de combinación para las combinaciones manuales (definidas por el usuario) • considerar los casos del análisis no lineal (y combonaciones no lineales) como combinaciones de dimensionado. Al pasar en el modulo de dimensionado de cimentaciones hay que seleccionar el tipo de cargas que debe transferirse: Casos simples o Combinaciones manuales.

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Las reacciones transferidas en el moduło Cimentaciones son reacciones en el sistema local de la estructura. Esto es importante para las estructuras espaciales con pilares orientados de manera diferente. En los módulos de dimensionamiento de las estructuras de hormigón armado está disponible la opción Calculador de armaduras. Para activar la opción, seleccione en el menú la opción Estructura/Armaduras/Calculador de armaduras).

Las unidades seleccionadas en las Preferencias son utilizadas para definir/ mostrar los valores de los diámetros de las barras y sus secciones de acero. El calculador permite calcular los valores siguientes (d –diámetro de la barra de armadura) : • sección de acero: (por ejemplo : 7*d 12 = 7.92 cm2 7*d 12 + 5* d 16 = 17.97 cm2 7*d 12 + 5*d 16 + 8*d 10 = 24.25 cm2 ... ) • el número exigido de barras de acero (por ejemplo 44/d14 = 29 barras) • el número exigido de barras de acero con un diámetro dado (por ejemplo 18 y 12 mm) en el supuesto de que el número de las barras sea aproximadamente el mismo para los dos diámetros (por ejemplo: 44 /d 18 /d 12 = 12*d 18.0 + 12*d 12.0) • el número exigido de barras de acero con un diámetro dado (por ejemplo 18 y 12 mm) en el supuesto de que las barras de 12 mm de diámetro constituyan un tanto por ciento definido de todas las barras (por ejemplo: 44 /d 18 /d 12 %25 = 16 * d 18.0 + 5 * d 12.0) • la diferencia entre la sección de acero dada (np. 44 cm2) y la superficie total de las barras dadas (por ejemplo: 44 - 5* d 12 = 38.35 cm2).

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6.2.1.

Vigas de hormigón armado

El módulo Vigas de hormigón armado permite la definición, cálculo y diseño de vigas continuas (ambas isostáticas y continuas). Los tipos de carga pueden componerse de fuerzas concentradas verticales, cargas uniformes o momentos de soporte adicionales. Las secciones rectangular y las T están admitidas (adicionalmente, son tenidos en cuenta varios tipos de conexión placa-viga). El módulo Diseño de vigas de hormigón armado puede seleccionarse de la siguiente manera: Seleccionar Diseño de vigas de hormigón armado de los iconos de tipo de estructura (véase capítulo 2.1) - el módulo trabajará como un programa independiente (autosuficiente) sin conexiones y transferencia de datos con otras partes de Robot Millenium. Una vez definida la estructura, seleccione (resaltando en el visualizador gráfico) la lista apropiada de barras que definen la viga y seleccione el comando de Diseño de vigas de hormigón armado desde el menú. El esquema de Viga se abrirá y la geometría y componentes de carga en toda su extensión con sus resultantes correspondientes serán cargados en el módulo del código. La pantalla se dividirá en dos partes: el visualizador que despliega la viga diseñada y el visualizador de la estructura completa. La descripción del proceso del Diseño de vigas de hormigón armado presentada a continuación se aplica al segundo método de selección del módulo Diseño de vigas de hormigón armado; las diferencias principales entre los dos aproximaciones se señalarán a continuación. Una vez que el módulo es elegido, la estructura de viga seleccionada aparecerá en la parte superior de la pantalla. Para el módulo de Diseño de Vigas de hormigón armado, se puede importar la geometría donde se introducirán resultados del análisis estático (en el caso de que el trabajo independiente del módulo el usuario deberá definir la geometría e introducir y ejecutar el análisis estático). La geometría de la viga y las cargas pueden ser modificadas usando las opciones siguientes: geometría de la sección o corte de la viga - disponible por selección del comando del Tipo

de Estructura/Sección desde el menú o pulsando el icono de Tipo de Sección: definición de alzado de viga - disponible a través de la selección del comando

Estructura/Alzado desde el menú o presionando el icono de Definir alzado: carga - disponible seleccionando el comando Estructura/Cargas desde el menú o presionando el icono de Cargas:

La selección geometría puede ser definida/modificada en la ventana de diálogo presentada debajo. Para modificar el tramo(s) seleccione aquéllos cuyas dimensiones de la sección serán cambiadas. Los tramos seleccionados serán resaltados.

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Las secciones rectangulares y las secciones en T y en I están admitidas, (además, se tienen en cuenta varios tipos de conexión de viga-placa). Los contenidos de la ventana de Diálogo (parámetros) varían según el tipo seleccionado. La ventana de diálogo anterior contiene simplemente la tabla de Parámetros Generales para las secciones rectangulares. Parámetros similares están disponibles para el tipo de sección T o I. Una vez que el tercer tipo de la sección se selecciona, la ventana de diálogo contendrá dos etiquetas adicionales: Tablas (permite la definición de las dimensiones de la tabla hormigonada en obra o prefabricada) y Entalles (permite la definición de las entalles en la parte derecha o izquierda de la sección transversal). El programa asigna nombres automáticamente a las secciones de vigas/columnas HA. La primera letra en B o S corresponden para viga o columna, mientras el siguiente determina la forma de la sección. Este es seguido por las dimensiones características. Por ejemplo, BR 30x50 denota una sección de la viga rectangular para que b=30 y h=50. Pueden modificarse dimensiones del alzado de los tramos de viga consecutivos en la ventana de diálogo Definición de alzado. Como en el caso de dimensiones de sección transversales, la dimensión definición/modificación se aplica sólo al tramo seleccionado. Una vez que la opción de Carga se selecciona, el esquema de Carga del sistema Robot Millenium (en el caso de una versión integrado con otros módulos) o tablas apropiadas para definir las cargas (en caso de que el módulo trabaje como un sistema autosuficiente). La elección de la opción cargas permite la definición de cargas aplicadas a una viga HA. Esto se realiza a través de: botón izquierdo en el icono de “Definición de Carga" o, seleccionando el comando Estructura / Cargas desde del menú escogiendo Viga - Cargas. La ventana de diálogo abajo mostrada aparecerá en la pantalla.

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Para definir cargas de viga de hormigón armado: 1. En tramos, introducir el número de tramos a los que se aplicará la carga; si uno escribe todos en este espacio, todos los tramos serán seleccionados, 2. De la lista Naturaleza, seleccione la naturaleza de carga (permanente, explotación, nieve, viento, etc.) 3. De la lista de Tipo de Carga, seleccione el tipo de la carga aplicada (lineal, concentrada, y superficial). 4. Defina los valores del tipo de carga seleccionado (los iconos en la parte superior del resumen de la ventana de diálogo esquematiza los tipos de carga disponibles) y presione el botón AGREGAR La esquina superior izquierda de la ventana de diálogo de carga depende del tipo de carga seleccionado: continua, lineal o superficial. Sobre el lado derecho se localizan iconos que permiten la selección del tipo de carga. En el caso de una carga superficial, el campo de las Coordenadas contiene las opciones siguientes: alfa, beta e y; el área adyacente contiene el campo que permite definir el valor de carga de p (carga por la unidad de área). Esta carga se transforma en una carga distribuida. Se debe definir la distancia entre las cargas y a continuación los tipos de cargas recogidos de la superficie del Lámina la que es delimitada a través de cuatro vigas Debajo de los iconos de Tipo de Carga, está el campo de las Dimensiones Relativas y, en el caso de haber seleccionado la opción tipo de carga lineal, de Cadena de Coordenadas. Si la opción de las Dimensiones Relativa está activa - el símbolo aparece- entonces durante la definición de posición de carga, las coordenadas del punto relativas se usarán del intervalo <0,1>. Si la opción no está activa entonces las coordenadas del punto se darán en las unidades seleccionadas por el usuario. En el caso de la carga lineal - la opción de Cadena de Coordenadas (si esta opción es activa - el símbolo aparece) está disponible. Esto significa que el valor de carga continua se aplicarán p2 a un punto con la coordenada (x1+x2), carga valor p3 a un punto con la coordenada (x1+x2+x3) , etc. Si la opción está inactiva, entonces la carga p1 se aplica a un punto con la coordenada x1, cargue p2 a un punto con la coordenada x2 etc.

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Se localizan las coordenadas y campos de Valor en la media porción de la ventana de diálogo. En el caso de una carga concentrada, se localizan en otras dos opciones, x1 y F o M. En el caso de una carga continua, el campo de las Coordenadas contiene las opciones: x1, x2, x3, x4. El campo de Valor contiene las opciones: p1, p2, p3. NOTA: Cuando una carga continua se selecciona, no todos los campos de coordenadas que permiten definición carga valor están activos. Para cada viga pueden definirse los siguientes parámetros: • Huecos - (seleccionando el comando Estructura/Huecos del menú o presionando el icono: ) - se desplegará una tabla para la definición de agujeros para un tramo de la viga seleccionado. • Parámetros del nivel (cota de nivel, resistencia de fuego, fisuración y agresividad del medio)- seleccionando los Parámetros del comando Análisis/Parámetros del nivel o (las opciones que se encuentran en este cuadro de diálogo presionando el icono dependen de la norma seleccionada de dimensionamiento de elementos de estructuras de hormigón armado). • Opciones de cálculo (seleccionando las Opciones del comando Análisis/Opciones de cálculo o presionando el icono ) las opciones que se encuentran en este cuadro de diálogo dependen de la norma seleccionada de dimensionamiento de elementos de estructuras de hormigón armado. • Parámetros de las armaduras (seleccionando el comando Análisis/Parámetros de las armaduras o presionando el icono ) – las opciones que se encuentra en este cuadro de diálogo dependen de la norma seleccionada de dimensionamiento de elementos de estructuras de hormigón armado. #OTA:

Una vez realizado cualquier cambio en la geometría de la viga o sus cargas, los resultados del análisis dejan de ser actuales. Para obtener resultados apropiados para la viga modificada, la estructura necesita ser actualizada (para que los cambios pueden efectuarse). Esto es posible seleccionando el comando Resultados/Actualizar la estructura o apretando el icono . Una vez que la geometría se pone al día, la estructura entera tiene que ser recalculada.

El diseño y cálculos de viga pueden comenzarse una vez que todos los parámetros se han . asignado. Puede ser efectuado por la opción Análisis/Calcular o presionando el icono Para las cargas definidas, el programa calcula las envolventes de fuerzas internas (los momentos y cortante) y los desplazamientos. Para ver los resultados del dimensionamiento, una vez realizados los cálculos, en el sistema Robot Millenium aporta los siguientes esquemas: · Vigas - Resultados · Vigas - Armaduras

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Una vez seleccionado el esquema Vigas – Resultados, la pantalla será dividida en dos partes: la parte izquierda que contiene el campo de los Diagramas para la presentación gráfica de resultados y la ventana de diálogo derecho que contienen los Diagramas. Esta ventana de diálogo le permitirá desplegar resultados en forma de tablas y seleccionar los valores para los que se presentarán diagramas en la parte izquierda de la ventana de del diálogo. (las opciones que se encuentran en el cuadro de diálogo Diagramas dependen de la norma seleccionada de dimensionamiento de los elemento de estructuras de hormigón armado). Además, de estos valores para los estados del límite, pueden hallarse las áreas de armado y las deformaciones. En la siguiente figura se presentan diagramas de muestra para una viga continua.

Una vez que el esquema Vigas - armadura se selecciona, la pantalla será dividida en tres partes: un campo en el que observamos el alzado de la viga junto con el armado calculado, un campo que contiene armado en la sección de la viga y una tabla adicional con descripción de barras de armado. El programa también proporciona varias opciones que permiten revisar el armado calculado para una viga de HA: • Parámetros de barras – esta opción le permite al usuario determinar los parámetros de las barras de armado que conectan una viga a una columna. La opción es accesible seleccionando en el menú principal el comando Estructura o desde el menú contextual. • División de armadura - la opción le permite al usuario definir los puntos de división de vigas de HA. Es accesible seleccionando el comando del menú Estructura/Armaduras/Dividir armadura. Es disponible la opción Longitud de empalme. • Parámetros (priopiedades) de las Armaduras - la opción se usa para presentar los parámetros de las armaduras, determinados al diseñar vigas de HA, al comprobar las armaduras después de las modificaciones efectuadas y al copiar/eliminar armaduras. Para todos los módulos de dimensionamiento de hormigón armado son accesibles las siguientes opciones: • Visualizar armaduras –la opción sirve para seleccionar los tipos de barras de armadura para presentarlas en la pantalla gráfica para los elementos de las estructuras de hormigón

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• •

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armado estudiadas (comando : Estructura / Armaduras / Mostrar o icono ). Pueden ser presentados cuatro tipos de armadura: armaduras principales, armaduras longitudinales, armaduras de construcción y armaduras de los huecos (solamente para las vigas o para vigas de gran canto). Translación - esta opción sirve para efectuar la translación de las armaduras seleccionadas anteriormente (comando: Estructura / Armaduras / Translación). Separación de los estribos – permite una modificación manual de la separación de los estribos en la viga (comando: Estructura / Armaduras / Separación de los estribos). #OTA: Esta opción es accesible en el menú solo después de la selección de estribos en una viga de hormigón armado calculada.

Después de completar cálculos, los resultados pueden presentarse en la forma de notas del cálculo (opción Resultados/Nota de cálculo). El editor de texto de sistema Robot Millenium que contiene datos de la viga diseñada se desplegará en pantalla con los resultados del diseño de cálculo. Una vez seleccionada la opción de Resultados/Plan de ejecución, se mostrará el plano del tramo de la viga diseñada.

6.2.1. Definición de vigas de hormigón armado – modo interactivo El modulo Vigas de hormigón armado proporciona actualmente el modo interactivo de definición de vigas; el modo original de definición y de cálculos de vigas de hormigón armado necesita abrir varios cuadros de diálogo en los que hay que definir los parámetros de la viga y del armado. El modo interactivo de definición de vigas de hormigón armado permite definir la geometría, los parámetros del nivel, las opciones de cálculo y el modelo de armadura de las vigas en cuadros de diálogo sucesivos (sin que sea necesario conocer perfectamente las opciones disponibles en el modulo). Durante la definición de las vigas se determinan los parámetros en los cuadros de diálogo; ciertos cuadros de diálogo son los mismos que los disponibles en el modo inicial de definicón de la viga (esto facilita la edición de los valores introducidos). Para empezar el modo interactivo de definición de vigas de hormigón armado, hay que seleccionar el comando Archivo / Asistente de definición de vigas en el menú del modulo Vigas de hormigón armado. El programa muestra entonces el cuadro de diálogo representado en el dibujo a continuación.

En este cuadro de diálogo se puede seleccionar una de las opciones siguientes: •

Crear nuevo – si selecciona esta opción, se definirá una viga con los parámetros pod defecto; los parámetros pueden modificarse al definir la viga en el cuadro de diálogo Asistente de definicón de vigas

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•

Crear nueva viga basándose en la actual – si se selecciona esta opción, se definirá una viga con parbmetros tomados desde la viga mostrada actualmente; la activación de la opción Guardar cargas conserva las cargas definidas en la viga seleccionada para la viga definida; la viga guardada puede guardarse con otro nombre.

•

Modificar viga actual – si se selecciona esta opción, se puede modificar una viga existente; la viga modificada puede ser guardada con el mismo nombre o con otro nombre

Al hacer clic en el botón Siguiente > el programa muestra el cuadro de diálogo representado en el dibujo a continuación.

En la parte superior del cuadro de diálogo hay que entrar las informaciones básicas relativas a la viga de hormigón armado definida: •

nombre del proyecto Web:www.robot97.com




•

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parámetros del nivel en la zona Planta; hay dos posibilidades de definir los parámetros del nivel: seleccionando la opción y escogiando en al lista de selección el archivo definido previamente conteniendo los parámetros del nivel, por ejemplo el archivo con el nombre estándar – un clic en el botón (...) abre el cuadro de diálogo Parámetros del nivel para la norma seleccionada para el hormigón armado; en este caso todas las demás opciones en la zona #ivel no están disponibles la desactivación de la opción de seleccionar el archivo en la lista de selección conteniendo los archivos de parámetros del nivel hace dosponibles las demás opciones en la zona Planta; si se selecciona este modo, los parámetros definidos en esta zona se tomarán en los cálculos

•

los parámetros de las opciones de cálculo de vigas de hormigón armado en la zona Opciones de cálculo; hay dos modos de definir las opciones de cálculo: activación de la opción y selección en la lista de selección de un archivo definido previamente conteniendo los parámetros de las opciones de cálculo por ejempli, archivo con en nombre standard - un clic en el botón (...) abre el cuadro de diálogo Opciones de cálculo para la norma de hormigón armado seleccionada ; en este caso los demás opciones de la zona Opciones de cálculo no están disponibles la desectivación de la opción de selección de archivo ena la lista de selección conteniendo archivos de parámetros de cálculo hace disponibles las demás opciones en la zona Opciones de cálculo; en este caso, los parámetros definidos en esta zona serán tomados en los cálculos; un clic en el botón Guardar como permite guardar en un archivo los siguientes parámetro: longitud de cálculo, prefabricado y disposiciones sísmicas

•

parámetros del armado en la zona Modelo de armadura; hay dos posibilidades de definir los parámetros de la armadura: activando la opción y seleccionando en la lista de selección de un archivo definido previamente conteniendo los parámetros dela armado, por ejemplo, el archivo con el nombre estándar - un clic en el botón (...) abre el cuadro de diálogo Modelo de armadura para la norma de hormigón armado seleccionada; en este caso todas las demás opciones en la zona Modelo de armadura no están disponibles si se desactiva la opción de selección de archivo en la lista de selección conteniendo los archivos de parámetros de armadura, se vueven disponibles las demás opciones en la zona Modelo de armadura; en este caso, los parámetros definidos en esta zona serán tomados en los cálculos un clic en el botón Guardar como permite guardar en el archivo los siguientes parámetros: armaduras de piel (un clic en este botón abre un cuadro de diálogo adicional), armaduras de transporte (un clic en este botón abre un cuadro de diálogo adicional), consideración del hormigonado por capas.

En la parte inferior del cuadro de diálogo se puede definir la geometría de la viga de hormigón armado; la definición de la vigas de hormigón armado (opciones disponibles en los cuadros de diálogo sucesivos) depende del tipo de vigas de hormigón armadoj: •

Viga con tramos con geometrías diferentes (se definen las dimensiones de los tramos de la vigas de hormigón armado, separadamente par cada tramo)

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•

Viga con tramos con geometría idéntica (se define una geometría del tramo idéntica para todos los tramos de la viga de hormigón armado: dimensiones y tipo de la sección transversal y longitud del tramo.

La parte inferior del cuadro de diálogo contiene también las siguientes opciones: •

Considerar tablas de compresión – si se activa esta opción, en la definición de la sección se considerará la colaboración entre la sección rectangular y la tabla de compresión.

•

Optimizar tablas – si se activa esta opción, el deborde de las tablas en la sección de la viga de hormigón armado se selecciona de modo que no sea necesario considerar la armadura de cosido para la viga y la losa

•

Losas huecas – si se activa esta opción, en la definición de la sección se considerarán las entalles para apoyar losas prefabricadas en la viga; este perfil se adoptará por defecto para todos los tramos de la viga pero es posible cambiarlo para le tramo seleccionado

•

Considerar peso propio en los cálculos – si se activa esta opción, el peso propio será añadido automáticamente a los casos de carga.

Los valores de los parámetros definidos en el cuadro de diálogo se validan al hacer clic en el botón Siguiente > (paso en el siguiente cuadro de diálogo); es posible también volver al cuadro de diálogo precedente haciendo clic en el botón Atrás <. Después de la definición de la viga de hormigón armado hay que definir las cargas actuando en la viga y luego activar los cálculos de la armadura de la viga de hormigón armado.

6.2.2.

Columna de hormigón armado

El módulo Columna de hormigón armado permite calcular, predimensionar y verificar pilares de HA. Las fuerzas axiales y los momentos en ambos direcciones son admisibles. Están disponibles siguientes tipos de sección transversal: regular (polígono rectangular, redondo o regular) e irregular (sección en T, sección en Z, semicírculo etc.). El módulo Columna de HA puede activarse como se indica a continuación: • Seleccione el icono del módulo de Columna de HA (ver capítulo 2.1) - el módulo trabajará como un programa independiente (stand-alone) sin nexo ni transferencia de datos con otros módulos del sistema Robot Millenium. • Una vez definida la estructura, puede seleccionarse (destacando en el visualizador gráfico) la lista de barras que forman el pilar y, entonces, escoger desde el menú la opción de Columna de HA. El programa, abrirá el esquema de Columnas y transferirá al módulo: la geometría, las cargas y los resultados correspondientes. La pantalla se dividirá en dos de partes: el visualizador que muestra el alzado de la columna y el visualizador con la sección de la columna. La descripción del proceso diseño de columnas de HA (presentado más adelante) es aplicable cuando el módulo trabaja como un programa autosuficiente.

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La pantalla se dividirá en dos de partes: un visualizador que contiene el alzado de la columna y el visualizador con la sección de columna. La definición de columna se basa en los datos siguientes: • las dimensiones de alzado de columna - disponible presionando el comando Estructura/ ; Alzado o presionando el icono • Tipo y dimensiones para la columna de Sección Transversal - disponible seleccionando el comando Estructura/Sección o presionando el icono . A continuación se desplegará la ventana de diálogo presentada más adelante. Debe especificarse el tipo de sección (rectangular, redonda, T-section, Z-section, L-section, polígono, semicírculo o el cuadrante regular) e introducir las dimensiones (las dimensiones se muesstran sobre un croquis).

El programa asigna automáticamente nombres a las secciones de beams/columns de RC (vigas/columnas de HA). La primera letra, B o S, indica si se trata de una viga o una columna, mientras que las siguientes determinan la forma de las secciones. Continua con las dimensiones características. Por ejemplo, S R30x50 denota una sección de la columna rectangular tal que b=30 y h=50. • Modelo de pandeo de columnas –activando el comando Estructura/Longitud de pandeo o presionando el icono , aparecerá una ventana de diálogo en la que puede seleccionarse el modelo de pandeo, para ambas direcciones (Y y Z), y puede especificarse el tipo de estructura translacional / intranslacional. Una vez que seleccionado el icono que indica el modelo de pandeo, se abrirá una ventana de diálogo adicional (como se muestra en la figura inferior) en el que se puede seleccionar el modelo de pandeo apropiado para la columna. Las opciones que se encuentran en este cuadro de diálogo dependen de la norma seleccionada de dimensionamiento de elementos de estructuras de hormigón armado.

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6-44

Los esquemas de pandeo presentados en este cuadro de diálogo dependen de la norma de hormigón armado seleccionada. Los esquemas están basados en las siguientes directivas normativas: •

ACI 318 – nomogramos del comentario sobre el punto específico (en la edición ACI 31895, puntos 10.12; 10.13)

•

BAEL – en ausencia de directivas normativas, basados en los nomogramas inclusos en EC2 en el punto Slenderness of Isolated Columns (en la edición ENV 1992-1-1 (1991) punto 4.3.5.3.5 dibujo 4.27 formula 4.60)

•

BS 8110 - punto 3.8.1.6

•

Eurocode 2 Belgium NAD – basados en los nomogramaas inclusos en EC2, en el punto Slenderness of Isolated Columns (en la edición ENV 1992-1-1 (1991), punto 4.3.5.3.5 dibujo 4.27 formula 4.60),

•

PN-B-03264 - Anexo C.

Los valores aplicados al los esquemas son una simplificación hecha para los casos típicos. Tres últimas opciones utilizan directamente las formulas y los nomogramos normativos.

Después de un doble clic en los iconos representados en el dibujo arriba se abre un cuadro de diálogo en el que se efectúa la definición de la rigidez del nudo. • Aplicar cargas - disponible seleccionando el comando Estructura / Cargas o presionando el icono . Se desplegará en la pantalla una ventana de diálogo que contiene una Tabla para la definición de carga de columna. Dicha tabla incluye los siguientes datos: el nombre

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6-45

del caso, naturaleza, grupo, valor de fuerza axial, valor de fuerza de corte y momentos de doblado aplicados a la columna. De más, es posible añadir automáticamente las cargas transferidas desde el pilar superior o desde la viga (es posible posicionar el pilar respecto a la viga; se seleccionan los nombres de apoyos de viga y los pilares se asocian con el apoyo de viga – los registros sucesivos correspondientes a las reacciones para los casos simples sucesivos se entran en el cuadro de diálogo de cargas). Como en el caso de vigas de HA, pueden definirse los siguientes parámetros: • Parámetros del nivel (cota de nivel, resistencia de fuego, fisuración y agresividad del medio)- seleccionando los Parámetros del comando Análisis/Parámetros del nivel o presionando el icono (las opciones que se encuentran en este cuadro de diálogo dependen de la norma seleccionada de dimensionamiento de elementos de estructuras de hormigón armado). • Opciones de cálculo (seleccionando las Opciones del comando Análisis/Opciones de cálculo o presionando el icono ) las opciones que se encuentran en este cuadro de diálogo dependen de la norma seleccionada de dimensionamiento de elementos de estructuras de hormigón armado. • Parámetros de las armaduras (seleccionando el comando Análisis/Parámetros de las armaduras o presionando el icono ) – las opciones que se encuentran en este cuadro de diálogo dependen de la norma seleccionada de dimensionamiento de elementos de estructuras de hormigón armado.

Tras definir todos los parámetros, pueden iniciarse los cálculos y dimensionamiento. Esto puede hacerse seleccionando el comando Análisis/Calcular o presionando el icono vez completados los cálculos la ventana de diálogo Solicitación de la sección a continuación, se despliega en la pantalla.

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. Una

, mostrada


6-46

En la parte superior de la ventana de diálogo se muestra una lista de todas las combinaciones de carga tenidas en cuenta durante el proceso de dimensionamiento de la columna. Para cada combinación se detallan los siguientes valores: sección de la columna con eje neutro, armado y área comprimida y factores de seguridad correspondientes. Después de los cálculos, la combinación de carga más desfavorable (combinación de dimensionamiento) se presenta en el cuadro de diálogo. NOTA:

Si en el cuadro de diálogo recién presentado aparecen combinaciones idénticas con diferentes valores de fuerzas calculadas, eso quiere decir, que los valores de las fuerzas han sido calculados para diferentes secciones a lo largo de la columna.

Para consultar los resultados del dimensionamiento después de los cálculos, el sistema Robot Millenium dispone de los siguientes esquemas: • •

Columnas - Resultados Columnas - Armaduras Una vez seleccionado el esquema Columnas - Resultados, la pantalla se dividirá en dos partes (véase la siguiente figura).

Esta ventana contiene las curva de interacción N-M para una combinación determinada de las cargas dadas. La parte izquierda de esta ventana se usa para desplegar la interacción de superficies 3D N-Mx-My, mientras que el derecho es para la curva de interacción N-M. Esta última es la intersección de la superficie de interacción 3D y del plano el N-M que contiene las combinaciones de carga actualmente analizadas.

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6-47

Una vez que es el esquema Columnas – Armadura es seleccionado, la pantalla será dividida en tres partes: un campo que contiene el alzado de la columna junto con el armado calculado, un campo con el armado en la sección transversal de la columnas y, por último, una tabla con la descripción de las sucesivas barras de armado. Como en el caso de vigas de HA, el programa proporciona el comando Parámetros de las armaduras, que presenta los parámetros de armado utilizados durante el dimensionamiento de los pilares de HA. Junto con las opciones Mostrar armadura y Translación (descritas para las vigas de hormigón armado) para los pilares de hormigón armado, estás también disponibles las opciones Disposición de los estribos y Esperas. Estas opciones sirve para la definición manual de la forma de las esperas y de las armaduras transversales de la columna (en el nivel de la sección transversal de la columna). ATENCION : Las opciones están disponibles después de los cálculos de armadura de la columna. Después de completar los cálculos, resultados pueden presentarse en la forma de notas del cálculo (opción Resultados/Nota de cálculo). El editor de texto del sistema Robot Millenium presenta en pantalla una hoja que contiene los datos en la columna y los resultados de los cálculos de dimensionamiento. Después de seleccionar la opción Resultados/Plano de ejecución o después de presionar el icono se abre la pantalla Planos de ejecución del programa Robot, que presenta el plano de ejecución de la columna calculada y dimensionada. El plano se presenta según los parámetros de dibujo adoptado (véase el capítulo 6.2.5).

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6-48

6.2.3. Ejemplo de generación de armadura del pilar y de dibujos de armado (con la posibilidad de importar el dibujo en el programa RCAD Hormigón Armado) El ejemplo muestra como se puede calcular la armadura de un pilar de hormigón armado (con la distribución de las armadura a lo largo del pilar) y como se puede importar el dibujo de armaduras generado en el programa RCAD Hormigón armado. Para calcular el armado real en un pilar de hormigón armado. hay que: •

definir la estructura en la que se ubica el pilar de hormigón armado

•

calcular los esfuerzos internos en los elementos estructurales (efectuar el análisis estático de la estructura)

•

indicar el pilar para el que el armado debe calcularse (el pilar debe ser resaltado)

•

seleccionar la opción Análisis / Dimensionado de elementos de hormigón armado / Dimensionado de pilares de hormigón armado o pulsar el icono

•

en el cuadro de diálogo Selección de carga seleccionar la opción Casos simples y pulsar el botón OK

•

en el modulo Pilares de hormigón armado definir: - los parámetros de pandeo de la barra (pulsando el ícono - parámetros del armado (pulsando el ícono

•

)

)

en el m module Pilares de hormigón armado empezar los cálculos de armadura para el pilar seleccionado, para hacerlo, haga clic en el icono

•

en el programa Robot seleccionar la pantalla Pilares de hormigón armado / Pilares armadura; en esta pantalla se muestra la armadura calculada para el pilar de hormigón armado.

Después de determinación del pilar el dibujo de la armadura puede ser generado y guaedado de la siguiente manera: •

en el programa Robot, en la pantalla Pilares de hormigón armado / Pilares - armadura pulsar el icono Dibujos (vea abajo)

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; para el pilar con la armadura calculada se generará el dibujo




•

6-49

pulsar el icono ; en el cuadro de diálogo Guardar componente del proyecto hay que guardar el dibujo creado para que sea posible utilizarlo en el programa RCAD Hormigón armado: - seleccionar el nvel en el que el dibujo debe ubicarse - pulsar el icono - indicar el dibujo creado y pulsar el botón OK

•

guardar el proyecto (tarea del programa Robot).

El dibujo creado de esta manera puede abrirse en el programa RCAD Hormigón Armado (vea el manual del programa RCAD Hormigón armado).

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6-50

6.2.4.

Cimentaciones de hormigón armado

El módulo Cimentaciones de hormigón armado permite calcular, predimensionar y verificar cimentaciones aisladas y cimentaciones corridas en hormigón armado. La cimentación estudiada en este módulo puede estar solicitada por fuerza axial y/o momentos de las dos direcciones, y cargas sobre el terreno. Para comenzar el dimensionamiento de la cimentación, se puede efectuar una de las siguientes operaciones: • Seleccionando de la viñeta de selección de tipo de la estructura (véase el capítulo 2.1) Cimentaciones de hormigón armado (directas) – el módulo de dimensionamiento de la cimentación trabajará como un programa autónomo (stand-alone) sin unión con (intercambio de datos) otros componentes del sistema Robot Millennium • Después de definir la estructura, hay que seleccionar de ella (resaltando en el editor gráfico) el nudo de apoyo de la estructura, y luego hay que seleccionar del menú el comando Dimensionamiento - cimentaciones. Entonces el programa abrirá la pantalla Cimentaciones - definición. Después de seleccionar el nudo de la estructura y el comando Dimensionamiento cimentaciones se efectúa automáticamente la transmisión de reacciones al nivel superior de la columna. Estas reacciones son visibles en la pantalla Cimentaciones – cargas. En la tabla se rellenan los valores y la naturaleza de la carga, también el campo Grupo que define el número del nudo del cual ha sido tomada la carga. En el caso de seleccionar un grupo de nudos, se efectúa la adquisición de la reacción de los respectivos nudos de la estructura, cuyos nombres son presentados en la columna Grupo. En el caso del dimensionamiento de un grupo de cimentaciones, el resultado de cálculos será la cimentación que cumpla las condiciones de todas las barras de apoyo seleccionadas. Las reacciones del módulo Cimentaciones presentadas, son reacciones del sistema local de la estructura. Eso es importante en el caso de las estructuras volumétricas con una orientación distinta de las columnas. La definición de la cimentación contiene la definición de las siguientes informaciones: • Selección del tipo de cimentación (cimentación aislada, cimentación corrida para muro de hormigón armado), selección del tipo de geometría de la cimentación (cimentación aislada o cimentación corrida, cimentación o viga rectangular para dos pilares, cimentación o viga a diámetro variable), dimensiones del hormigón de limpieza en la cimentación, selección del tipo de la unión de la columna con la cimentación (véase el dibujo presentado a continuación); en el caso de seleccionar la cimentación apoyada en el hormigón de limpieza, en el dibujo de abajo aparece una pestaña adicional (Hormigón de limpieza), en la que se encuentran las opciones que permiten la definición de la geometría del hormigón de limpieza.

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NOTA: Todos los tipos del fuste de pilar (tipos de unión entre la cimentación y el pilar) no están disponibles para todas las normas de hormigón armado; la lista de tipos de fuste de pilar depende de la norma seleccionada para el hormigón armado. • Selección de posición de cimentación en la estructuraDefinición de los parámetros del suelo El programa le proporciona un catálogo de suelos; el catálogo permite utilizar directamente las relaciones descritas en la norma apropiada; después de la definición de los parámetros básicos del suelo en la tabla de suelos los otros parámetros son calculados automáticamente. Los parámetros básicos pueden ser modificados; los campos de la tabla de suelos son inaccesibles excepto los campos conteniendo los parámetros básicos. • Definición de las cargas aplicadas a la cimentación (véase en el dibujo presentado a continuación); En este cuadro de diálogo se puede definir las cargas aplicadas a la cimentación. La lista de las categorías de cargas accesibles contiene dos categorías: las cargas en la cimentación estudiada y la carga sobre el terreno. Están disponibles las siguientes naturalezas de cargas: permanente, de explotación, nieve, viento y sísmica. Hay tres tipos de carga aplicada a la cimentación: fuerza axial, fuerza axial con un momento flector y un esfuerzo cortante, fuerza axial con los momentos flectores y los esfuerzos cortantes que actúan en dos direcciones. Según el tipo de carga seleccionada, el programa muestra los campos de edición apropiados en los que se puede definir los valores de los esfuerzos.

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6-52

Los siguientes parámetros pueden ser definidos igual que para las vigas y columnas de hormigón armado,: • Opciones de cálculo (seleccionando el comando Análisis/Opciones de cálculo o presionando el icono •

)

opciones geotécnicas (seleccionando el comando Análisis / Opciones geotécnicas o pulsando el icono ); la opción permite definir los parámetros geotécnicos según los cuales se efectuará la comprobación de las cimentaciones y de su interacción con el suelo

• parámetros de las armaduras (seleccionando el comando Análisis/Parámetros de las armaduras o presionando el icono

).

Después de definir todos los parámetros de la cimentación, se puede comenzar los cálculos y el dimensionamiento de la cimentación estudiada. Se puede hacer de dos maneras: . Entonces seleccionando del menú el comando Análisis/Calcular o presionando el icono se abrirá la pantalla Cimentaciones - resultados. La pantalla del monitor se dividirá en dos partes: ventana gráfica con la vista de la cimentación y el cuadro de diálogo Cimentaciones resultados (véase el dibujo presentado a continuación). El dimensionamiento de la cimentación se compone de: • verificación de la tensión en el suelo debajo de la cimentación • verificación de la estabilidad al deslizamiento • verificación de la estabilidad al vuelco • verificación del alzado de la cimentación • teniendo en cuenta la disposición sísmica (verificación del deslizamiento y levantamientos de la cimentación) • verificación del punzonamiento/cortante • cálculo de la armadura en la cimentación y en la unión de cimentación – columna • disposición de la armadura calculada en la cimentación y en la unión cimentación – columna • evaluación de la cantidades exigidas (hormigón, encofrado, armadura). #OTA:

Durante los cálculos de la cimentación sobre hormigón de limpieza, el programa no verifica las condiciones de estabilidad al deslizamiento o vuelco

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6-53

ni las condiciones al cortante y el punzonamiento para el hormigón de limpieza.

En el caso de dimensionamiento de la cimentación, en el cuadro de diálogo gráfico pueden ser presentados los siguientes valores: • proyección de la cimentación en el plano XY (vista desde arriba) con la posición del pilar. • Diagramas de las tensiones en el suelo con la presentación de los valores en los ángulos de la cimentación • pilar • el contorno tenido en cuenta durante los cálculos de la cimentación para el punzonamiento/cortante (marcado con el color verde). De más, en la pantalla aparece una ventana gráfica presentando los resultados relativos są a los cálculos para el suelo. En el caso de dimensionamiento de una cimentación corrida en la ventana gráfica aparecen solamente: la sección transversal de la cimentación corrida y los diagramas de las tensiones en el suelo debajo de la cimentación. . Una vez acabados los cálculos de la cimentación se pueden presentar los resultados de cálculo en forma de una nota de cálculo (opción Resultados/#ota de cálculo). En la pantalla aparece el editor de texto integrado al sistema Robot Millennium que contiene los datos de la cimentación dimensionada y los resultados de los cálculos y del dimensionamiento.

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Después de seleccionar la opción Resultados/Plano de ejecución o después de presionar el el programa muestra una pantalla Plano de ejecución, y presenta el plano de icono ejecución de la cimentación calculada y dimensionada. El plano de ejecución será presentado en una forma que corresponda a los parámetros del dibujo adoptado. (véase el capítulo 6.2.5).

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6.2.5.1 Descripción de los principios adoptados para el cálculo de las cimentaciones

El modulo Cimentaciones permite efectuar el dimensionado geotécnico que, para cada país específico, está basado en condiciones en normas geotécnicas, consejos técnicos o directamente en los principios de mecánice de suelos Por eso, los principios de dimensionado geotécnico pueden dividirse en los siguientes grupos de condiciones regionales o nacionales: PN-81/B-03020, ACI, BS 8004:1986, CSA, DTU 13.12, Eurocode 7, Fascicule 64 Titre V, SNiP 2.02.01-83. Indepentientemente de los parámetros de dimensionado geotécnico, el modulo Cimentaciones permite seleccionar la norma de dimensionado de la armadura real de la cimentación. Están disponibles las siguientes normas de cálculo de armadura real de la cimentación: PN-84/B-03264, PN-B-03264 (2002), ACI 318/99, ACI 318/99 metric, BAEL 91, BAEL 91 mod. 99, BS 8110, CSA A23.3-94, EC 2 - Belgian NAD (NBN B 15-002), SNiP 2.03.01-84. Las normas antesmencionadas pueden ser utilizadas para calcular el armado exigido, analizar el punzonamiento y las condiciones relativas a la armadura real. En los cálculos geotéicos de las cimentaciones se adoptan los siguientes estados límites para la cimentación: - resistencia del suelo - deslizamiento - vuelco (estabilidad local) - posición de la resultante de fuerzas (arrancamiento, superficie de contacto) - arrancamiento - hundimiento medio - diferencia de hundimientos. A continuación para cada de las normas disponibles en el programa se presentan los principios de cálculos de los elementos principales de la verificación de cimentaciones: resistencia y deslizamiento; la descripción de los demás elementos de la comprobación de la cimentación aestá disponible en la ayuda del programa Robot. RESISTECIA Es el estado límite básico para el dimensionado de la cimentación, por eso, a la diferencia de otros estados límites, la comprobación de este estado límite no puede ser desactivada al dimensionar o al analizar la cimentación. El álisis de este estado límite consiste en comparar el valor máximo de la fuerza o de la tensión debidas a las cargas exteriores a los valores admisibles. Los valores admisibles pueden ser definidos por el usuario o calculados por el programa en función de los parámetros del suelo. En el caso de los valores calculados por el programa es posible analizar el suelo estratificado. Para los valores de tensiones admisibles definidas por el usuari, los valores se comparan a los valores directamente debajo de la base de la cimentación. Si el valor de la resistencia del suelo Jeżeli nośność gruntu zadawana jest przez użytkownika, to wartość ta jest porównywana z: - valor máximo de las tensiones degajo de la cimentacióm para las normas ACI \ BS 8004:1986 \ CSA \ Eurocode 7

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- valor máximo medio para DTU 13.12 \ Fascicule 64 Titre V \ SNiP 2.02.01-83 - valor medio y valor máximo dividido por 1,2 para PN-81/B-03020. ATE#CIÓ#: Para todos los casos de carga excéntrica, en las formulas se usan las dimensiones equivalentes de la cimentación B’= B - 2 eB, L’=L - 2 eL, la superficie equivalente A’ = B’ * L’, las dimensiones de la cimentación deben complir la inecuación B ≤ L. Cálculos para las normas específicas 1. ACI \ BS 8004:1986 \ CSA En la literatura se presentan unas métodas principales de cálculo de la resistencia del suelo. Estos métodos consisten en calcular las tensiones admisibles en el suelo o de la fuerza admisible correspondiente. En el orden cronológico, se trata de los métodos de: Terzagi (1943), Meyerhof (1963), Hansen (1970) y Versić (1973, 1975). En el módulo se usa el método de Hansen con los consejos para este método presentes en la literatura. La fórmula básica de Hansen para el cálculo de la resistencia es la siguiente:

Para el uso en el programa la formula fue limitada a los casos que pueden ser analizados en el modulo de cálculo de cimentaciones. Se adoptó que los coeficientesc relacionados a la inclinación de la cimentación b y a la inclinación del talud g son iguales a 1.0. Como en el modulo es inadmisible el uso de suelos con el coeficiente de rozamiento φ = 0.0 grados, se aplica sólo la primera fórmula de Hansena. La fórmula definitiva para el cálculo de la tensión admisible para ACI \ BS 8004:1986 \ CSA es la siguiente: donde los coeficiente respectivos son:

y el área de superficie eficaz es A’ = B’ * L’.

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donde:

El valor qult calculado dividido por el factor de seguredad SF=3.0 se compara con la tensión media máxima en el suelo en el estado límite de servicio:

2. DTU 13.12 y Fascicule 64 Titre V La condición general de resistencia puede ser representada de la siguiente manera:

donde la significación de qult es la tensión máxima media debajo de la cimentación en el estado límite último. Los cálculos de la resistencia se efectúan de la siguiente manera: los coeficientes adimensionales de la resistencia són:

los coeficientes adimensionales de la forma son:

los coeficientes adimensionales de la inclinación de la carga debida a la fuerza horizontal H són:

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3. Eurocode 7 El análisis de la resistencia del suelo está basada en el punto 6.5.1, 6.5.2 y en el Anexo B de la norma EC 7. La condición general de resistencia: Vd
Los cálculos del valor de la resistencia se efectúan de la siguiente manera: - Para las condiciones con drenaje fórmula B.2: los coeficientes adimensionales de resistencia son:

los coeficientes adimensionales de forma son:

los coeficientes adimensionales de inclinación de la carga debido a la fuerza horizontal Hm respectivamente, paralelos al pequeño y al grán lado, son:

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los coeficientes de profuncidad de asiento son::

donde:

- Para las condiciones sin drenaje fórmula B.1: el coeficiente adimensional de forma es: sc = 1.2 + 0.2 * ( B’ / L’ ) el coeficiente adimensional de la inclinación de la carga debida a la fuerza horizontal H es:

#OTA

Se usa el parámetro del suelo Cohesión sin drenaje - cu.

4. P-81/B-03020 El análisis de la resistencia del suelo está basado en el punto 3.3.3, Anejo1. Condición general de resistencia:

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la condición puede ser aplicada de manera más rigurosa si se define un coeficiente de seguredad superior a 1.0 (en el cuadro de diálogo Opciones geotécnicas):

Los cálculos del valor de la resistencia se efectúan de la siguiente manera (Z1-2):

los coeficientes adimensionales de resistencia son:

Los coeficientes adimensionales i se cálculan según los nomogramos normativos (dibujo Z1-2).

5. SiP 2.02.01-83 El análisis de la resistencia del suelo está basada en punto 2.58 -2. Condición general de resistencia (11):

donde: γc - coeficiente de condiciones de trabajo γn - coeficiente de fiabilidad considerando la función del edificio Los ambos coeficientes pueden ser modificados en el cuadro de diálogo Opciones geotécnicas según la fórmula representada:

Como efecto de dimensionado se obtiene el coeficiente de fiabilidad de la estructura igual a:

Los cálculos del valor de la resistencia se efectúan de la siguiente manera (16): Los coeficientes adimensionales de resistencia # se calculan según la tabla 7 de la norma ATENCIÓN: para los valores en la tabla se efectúa la interpolación lineal). Los coeficientes adimensionales de forma ξ se determinan según las formulas (17):

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DESLIZAMIETO El análisis de este estado límite puede exigirse si la parte de las fuerzas horizontales solicitando la cimentación es importante respecto a las fuerzas verticales. Esta situación produce la posibilidad de destrucción del suelo debida al deslizamiento de la cimentación sobre el suelo o al deslizamiento de las capas del suelo estratificado cuando las capas inferiores son más debiles que las capas en contacto directo con la cimentación. Para evitar la pérdida de estabilidad para el deslizamiento se aconseja aplicar las siguientes soluciones: - aumentar el peso de la cimentación - poner una capa de suelo no coherente con grado de compacidad controlado - crear un talón z (la opción no está disponible en el modulo cimentaciones). Al analizar el deslizamiento hay que poner ateción en el hecho que la cohesión del suelo en contacto directo con la cimentación puede modificarse durante los trabajos de ejecución o debido a la posición variable del nivel del agua freática. En estos casos hay que reducir el valor de la cohesión del suelo. #OTA:

En el modulo cimentaciones no se considera la presión lateral debida al desplazamiento de la cimentación, lo que puede causar una estimación insuficiente de la resistencia de la cimentación al deslizamiento.

Cálculos para las normas específicas 1. ACI \ CSA El dimensionado par deslizamiento no está disponible en estas normas. Si este análisis es necesario, hay que comprobar manualmente este valor. 2. BS 8004:1986 La condición general para la estabilidad para el deslizamiento puede ser representado de la siguiente manera: H ≤ H FRICTION donde: H - fuerza horizontal

H FRICTION = V * tg(ϕ) + c * Ac V - fuerza vertical ϕ - ángulo de rozamiento interno del suelo c - cohesión Ac - área de superficie de contacto cimentación-suelo.

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Como resultado del dimensionado para este estado límite, se obtiene el coeficiente de seguredad de la estructura: H FRICTION / H cuyo valor est igual o mayor que 1.0. El análisis de este estado límite y la definicón del valor límite del coeficiente es posible en el cuadro de diálogo Opciones geotécnicas.

3. DTU 13.12 La condición general de la estabilidad para el deslizamiento peude representarse de la siguiente manera:

donde: Qtf - fuerza horizontal N - fuerza vertical ϕ - ángulo de rozamiento interno del suelo c - cohesión del suelo (al máximo 75 kPa) Ac - área de superficie de contacto cimentación-suelo. En el caso de acciones sísmicas, conformement a la literatura, se descuida la cohesión del suelo, lo que permite reducir la formula para el deslizamiento para obtener la siguiente formula: En el caso de análisis de deslizamiento entre la cimentación y el hormigón de limpieza, no unido a la cimentación por medio de armaduras de unión, se aplica el coeficiente de rozamiento hormigón-hormigón de limieza, cyuyo valor es igual a 0.75.

En caso de presencia de barras de unión que aseguran una unión permanente entre la cimentación y el hormigón de limpieza, esta condicón no se comprueba. El resultado del dimensionado para este estado límite es el coeficiente de seguredad de la estructura: Qtf / Qf, cuyo valor es igual o mayor que 1.0. La activación del análisis de este estado límite y la determinación del valor límite del coeficiente son posibles en el cuadro de diálogo Opciones geotécnicas.

4. Eurocode 7 El análisis del deslizamiento se efectúa según el punto 6.5.3. - Para las condiciones con drenaje: fórmula (6.3): NOTA: Se adopta que el parámetro δd se adopta como para las cimentaciones formadas in situ, lo que significa δd = φd’ 6.5.3 (8).

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6-63

Como la norma EC7 no impide considerar la cohesión del suelo en el análisis de deslizamiento 6.5.3 (8), es posible utilizar la cohesión de manera parcial o total, introduciendo en la fórmula una expresión adicional considerando la cohesión reducida. donde: el coeficiente ϕ cuyo valor, incluido en el intervalo <0.0, 1.0>, puede ser definido en el cuadro de diálogo Opciones geotécnicas A’ – superficie de trabajo de la cimentación (área de superficie de contacto cimentaciónsuelo) c’ - cohesión eficaz del suelo (de cálculo). Si se define el valor 0.0 del coeficiente, la fórmula toma exactamente la forma citada en la norma (6.3). - Para las condiciones sin drenaje: fórmula (6.4): Sd = A’ * cu #OTA:

Se usa el parámetro del suelo: Cohesión sin drenaje - cu.

De más, si la superficie de trabajo no es igual a la superficie de la cimentación (casi de arrancamiento), se verifica la fórmula (6.5): Sd < 0.4 Vd

5. Fascicule 64 Titre V La condición general de estabilidad para el deslizamiento puede representarse de la siguiente manera:

donde: Qtf - fuerza horizontal N - fuerza vertical ϕ - ángulo de rozamiento interno del suelo c - cohesión del suelo (a máximo, 75 kPa) Ac - área de superficie de contacto cimentación-suelo. En el caso de acciones sísmicas, según la literatura, se descuida la cohesión del suelo, lo que causa la siguiente reducción de la fórmula para el deslizamiento:

En el caso de análisis de deslizamiento entre la cimentación y el hormigón de limpieza, no unido a la cimentación por medio de armaduras de unión, se aplica el coeficiente de rozamiento hormigón-hormigón de limieza, cyuyo valor es igual a 0.75.

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En caso de presencia de barras de unión que aseguran una unión permanente entre la cimentación y el hormigón de limpieza, esta condicón no se comprueba. El resultado del dimensionado para este estado límite es el coeficiente de seguredad de la estructura: Qtf / Qf, cuyo valor es igual o mayor que 1.0. La activación del análisis de este estado límite y la determinación del valor límite del coeficiente son posibles en el cuadro de diálogo Opciones geotécnicas. 6. P-81/B-03020 La norma PN-81/B-03020 [A3] no presenta directamente la condición para el deslizamiento de la cimentación. La siguiente descripción se refiere directamente a la norma PN-83/B03010 [A4]. Según esta norma y según la literatura, la condición general para el deslizamiento puede ser representada de la siguiente manera:

para la capa situada debajo del nivel de contacto: donde: Fr – fuerza de desplazamiento de cálculo N - fuerza vertical de cálculo en el nivel de asiento A’c – área de superficie reducida de la base de la cimentación φ - ángulo de rozamiento interno del suelo (de cálculo) Ac - área de superficie de contacto cimentación-suelo (área de superficie reducida de la base de la cimentación) µ - coeficiente de rozamiento cimentación-suelo ct - valor reducido de la cohesión = (0.2 do 0.5) * cu cu – valor de cálculo de la cohesión del suelo m – coeficiente corectivo. El resultado del dimensionado para este estado límite es el coeficiente de seguredad de la estructura:

La activación del análisis de este estado límite y la determinación del valor límite del coeficiente son posibles en el cuadro de diálogo Opciones geotécnicas. 7. SiP 2.02.01-83 La condición general de estabilidad puede ser representado de la siguiente manera:

donde: H - fuerza horizontal

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γc - coeficiente de condiciones de trabajo γn – coeficiente de fiabilidad considerando la función del edificio V - fuerza vertical ϕ - ángulo de rozamiento interno del suelo c - cohesión del suelo Ac - área de superficie de contacto cimentación-suelo. El resultado del dimensionado para este estado límite es el coeficiente de seguredad de la estructura:

La activación del análisis de este estado límite y la determinación del valor límite del coeficiente son posibles en el cuadro de diálogo Opciones geotécnicas.

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6-66

6.2.5.

Estudio de viga de cimentación

El módulo Estudio de viga de cimentación permite definir, calcular y dimensionar las vigas de cimentación de hormigón armado (para un grupo de pilares). El dimensionamiento de las vigas de cimentación se puede comenzar seleccionando de la pestaña de selección el tipo de estructura (véase el capítulo 2.1) Estudio de viga de cimentación – el módulo de dimensionamiento de vigas de cimentación funcionará como um programa independiente (stand-alone) sin unión (intercambio de datos) con los otros módulos del sistema Robot Millennium. Las opciones disponibles en este módulo funcionan de la misma manera que las opciones de dimensionameinto de las vigas de hormigón armado. En el módulo hay una nueva opción Suelos que sirve para definir las capas del suelo que se encuentra debajo de la viga de cimentación. La opción es disponible después de: • • •

Hacer un clic en el icono Suelos Seleccionar del menu el comando Estructura/Suelos Seleccionar la pantalla VIGAS DE CIMETACIÓ - SUELOS.

Norma polaca P#-81/B-03020 suelos para construcción. Fondo del excavado de la estructura. Cálculos estáticos y diseño permite la definición de los parámetros físicos y de resistencia del suelo basándose en sus tres rasgos (método B): • Para los suelos cohesivos: nombres, IL y símbolo del suelo • Para los suelos no cohesivos: nombres, ID y estado de humedad. Las relaciones entre los parámetros mencionados y las características del suelo está presentada en la Norma en forma de tablas (Tablas: 1, 2, 3 Normas) y también en forma de diagramas (Dibujos: 3, 4, 5, 6, 7). La base de datos adjunta al programa que se basa en esta norma permite un aprovechamiento directo de estas dependencias correlativas. Además la base dispone de datos referentes a los parámetros de los suelos descritos en otras normas o en la literatura, así como la resistencia límite del suelo en la superficie lateral del pilote y bajo la base del pilote (PN-83/B-02482 Tablas: 1, 2), coeficiente de rozamiento de la cimentación - suelo (PN-83/B-03010 Tabla: 3) y y los coeficientes de filtrado aproximados. Después de definir los rasgos básicos del suelo todos los otros parámetros están calculados automáticamente y mostradas en la tabla. En el campo nombre se encuentra la lista de los suelos predefinidos. Después de seleccionar uno de ellos la tabla se llena de datos. En la tabla están presentadas únicamente estos rasgos del suelo que están aprovechados durante los cálculos de viga de cimentación. Los parámetros básicos del suelo pueden ser modificados. Los parámetros restantes, después de aceptar nuevos valores serán calculados y mostrados en la tabla. Las celdas de la tabla con excepción con las que llevan los parámetros básicos no son activas. Existe la posibilidad de definir la corrección de los parámetros fiscos para el método A y C. En este caso solamente la selección de un nuevo suelo genera la lectura de nuevos datos (todos los campos restantes posibilitan introducción de propios datos) En el modelo de viga de cimentación existe la posibilidad de guardar los datos (la tecla Guardar) del modelo del suelo definido para aprovecharlo en los calculadores. El perfil está guardado en forma de base MS Access (*.mdb).

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ATE#CIÓ#: La modificación manual del archivo directamente en el programa MS Access no es aconsejable a causa de una gran facilidad de eliminar los datos imprescindibles para el funcionamiento de la aplicación. El modelo de suelo contiene todas las informaciones sobre los parámetros del suelo y puede ser libremente transferido entre los puestos de trabajo y utilizado en los otros módulos del programa Robot Millennium como en los calculadores. El suelo que se encuentra debajo de la viga de cimentación puede ser dividido en tramos que se caracterizan por una estratificación diferente. Esta situación es presentada en el dibujo de abajo. La geometría del segmento es definida por las coordenadas del origen y del extremo del segmento.

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6.2.6.

Dimensionamiento de las vigas de gran canto

El módulo Dimensionamiento de las vigas de gran canto de hormigón armado permite definir, calcular y dimensionar las vigas de gran canto libremente apoyadas (a un tramo o más) – el dimensionamiento se efectúa según la norma francesa BAEL. Lo característico de las vigas de gran canto es que la altura la viga es superior a la longitud de la sección transversal. El modo de definición de la viga de gran canto es igual al modo de la definición de la viga de hormigón armado (véase el capítulo 6.2.1). Las vigas de gran canto pueden ser cargadas por las fuerzas concentradas verticales, cargas uniformes y por momentos concentrados de apoyos; las cargas pueden ser aplicadas a la superficie superior o inferior de la viga de gran canto. La sección de las vigas de gran canto puede ser rectangular o en T (son admisibles diferentes tipos de uniones de la viga con la losa). El dimensionamiento de las vigas de gran canto de hormigón armado puede ser empezado después de seleccionar el tipo de estructura Dimensionamiento de las vigas de gran canto en la viñeta (véase el capítulo 2.1) – el módulo de estudiar las vigas de gran canto funcionará como un programa autónomo (stand-alone) sin unión con (intercambio de datos) los otros componentes del sistema Robot Millennium. Para definir la viga de gran canto hay que: • definir la geometría de la sección de la viga (comando Estructura/Sección o icono Sección ) • definir las dimensiones de la elevación de los tramos de la viga de gran canto (comando Estructura/Dimensiones o icono Dimensiones

)

• definir las cargas (comando Estructura/Cargas o icono Cargas ) • eventualmente, definir los huecos que se encuentran en las vigas de gran canto. Igual que en el caso de las vigas y columnas de hormigón armado, se puede definir los siguientes parámetros: • opciones de cálculo (comando Análisis/Opciones de cálculo o icono ) • parámetros de las armaduras (comando Análisis/Parámetros de las armaduras o icono ). Las vigas de gran canto pueden ser calculadas según dos métodos : • según las disposiciones inclusas en la norma francesa BAEL – los cálculos estáticos son efectuados según el método simplificado descrito en la norma BAEL 91 (anejo E1); los cálculos de la armadura se efectúan según el método descrito en la norma BAEL 91 (anejo E5); las limitaciones del método son siguientes : la máxima diferencia entre las alturas de los tramos adyacentes es igual a 1m, la distancia entre el hueco y el borde de la viga de gran canto no puede ser inferior a la anchura del hueco; después de los cálculos de vigas de gran canto según este método, la presentación de los resultados es similar a la de los resultados para las vigas de hormigón armado. • según el método de elementos finitos – basándose en la geometría de la viga de gran canto, el modelo para el método de elementos finitos es generado automáticamente. El tamaño de un elemento finito es igual aproximadamente a 20 cm. El primer apoyo es generado como rótula, los siguientes apoyos generados son translacionales en la dirección X. Los cálculos estáticos utilizan el mecanismo de creación automática de combinaciones normativas. Los cálculos de la armadura teórica se efectúan según el método analítico.

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Las armaduras reales son generadas en las zonas determinadas como para el método BAEL pero es posible modificarlas. En cada zona, el área de armadura es tomada por defecto como el área máxima de todos los elementos finitos ubicados en esta zona (es posible reducirla). Después de los cálculos de vigas-muros según este método, los resultados son presentados en forma de isolíneas (de manera similar a la de las losas de hormigón armado). Lo característico de las vigas de gran canto es la posibilidad de armarlas usando las mallas electrosoldadas . En el programa Robot Millennium es accesible la base de mallas que pueden ser aprovechadas durante los cálculo de la armadura para las vigas de gran canto. Después de haber hecho un clic en el botón Editar la base de mallas que se encuentra en la pestaña Mallas electrosoldadas del cuadro de diálogo Opciones de cálculo para las vigas de gran canto, en la pantalla aparece una ventana adicional que sirve para presentar las informaciones accesibles sobre las mallas electrosoldadas, véase el dibujo presentado a continuación.

El visor de la biblioteca de las mallas electrosoldadas representada en el dibujo de arriba está dividido en dos partes: • barra de herramientas con iconos • tabla en la que están disponibles los datos sobre las mallas electrosoldadas . Para cada tipo de malla se presentan las siguientes informaciones: En las tres primeras columnas de la tabla se presenta el número de malla electrosoldada, información si la malla ha de ser tenida en cuenta durante los cálculos (opción activada - la malla tenida en cuenta; opción desactivada - la malla no tenida en cuenta) y el nombre de la malla. Las columnas sucesivas presentan los siguientes datos relativos a las mallas electrosoldadas: sección de acero, separación y diámetro de las armaduras, informaciones relativas a la forma de los extremos de las barras y, eventualmente el grosor del recubrimiento.

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6.2.7.

Planos de ejecución

Los planos de ejecución de los elementos calculados de hormigón armado constituyen una ventana separada del programa Robot. En esta pantalla del programa Robot se encuentran las opciones útiles nada más que para la edición de los dibujos. A continuación analizaremos las opciones más importantes: •

•

•

Vista normal (menú Ver) – en el momento de seleccionar un elemento, el programa pasa automáticamente a la pantalla Planos de ejecución y activa la vista normal. Es una vista general presentada en la página entera, sin ninguna posibilidad de entrar, eliminar o modificar el contenido del dibujo. Este modo es útil para arreglar y componer los dibujos en el formato final de la impresión. Modificar la composición de la página (menú Ver) es el modo que permite modificar la disposición y las dimensiones de los elementos del dibujo (espacios de trabajo llamados « viewport »). Cada elemento del dibujo posee en sus ángulos las marcas gracias a las cuales es posible la edición de los elementos. Después de terminar las modificaciones hay que pasar a otro modo de presentación. El programa regenera el dibujo y ajusta el contenido a las nuevas dimensiones de los elementos de dibujo. Componentes del dibujo (menú Ver) es un modo que presenta la extensión de los elementos y su contenido. Si se selecciona un elemento del dibujo (con el resaltado de color rojo) eso quiere decir que se puede editar su contenido. En el campo activo son posibles las siguientes operaciones: ∗ Cambio de la escala del dibujo o de la posición de la sección ∗ Edición del texto (después de la selección el texto queda resaltado de color amarillo) por la activación de la opción Editar texto del menú contextual, después de hacer clic en el botón derecho del ratón. ∗ Eliminación del texto – después de seleccionar el texto, se puede eliminarlo presionando la tecla DELETE ∗ Desplazamiento del texto; después de seleccionar el texto, hay que hacer clic en el texto, el puntero cambia en flecha y permite desplazar el texto al interior del elemento del dibujo (viewport) ∗ Edición de la cotación (después de seleccionar la cota con el puntero, la cota está resaltada de color amarillo); si se engancha el puntero al final de la cotación, se puede cambiar la longitud de la línea de cota y el valor que la describe. En el caso de valores de cota en cadena, quedan cambiadas las cotas que se encuentran cerca del punto editado. ∗ Eliminación + desplazamiento de la línea de cota (la opción funciona de la misma manera que el editor de texto). En el caso de desplazar la cota, es posible solamente el desplazamiento paralelo respecto a la posición original ∗ Agregar línea, círculo, texto y cota.

NOTA: •

Después de terminar la edición hay que presionar la tecla ESC, para poder pasar a la edición del otro elemento del dibujo (viewport).

Formato definitivo del dibujo (menú Ver) - es la opción que permite importar los dibujos mostrados en un folio común. Después de activar la opción el programa pasa a otro modo de trabajo. El formato predefinido es el formato A4. Para cambiar de formato, hay que

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•

hacer clic en la opción Configurar página del menú Archivo y seleccionar el formato definitivo del folio de papel. Todos los dibujos activos son organizados de una manera automática. Disponer los dibujos automáticamente (menú Ver) - es la opción que permite disponer automáticamente los dibujos en gran formato, funciona en conexión con la opción recién analizada. Si la disposición automática no es satisfactoria, se puede desactivar esta opción. Después de seleccionar el dibujo deseado (hay que pasar a Vista normal) y manteniendo presionado el botón izquierdo del ratón se puede desplazar el dibujo.

NOTA: •

•

•

• •

•

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Para poder colocar el dibujo en la posición deseada hay que efectuar el desplazamiento con la tecla Crtl presionada.

Deshacer, Rehacer (menú Edición) – estas opciones permiten anular o rehacer la última acción efectuada. Hay que recordar que después de usar esta opción algunas acciones no son posibles de efectuar pe. no se puede poner a escala los elementos del dibujo (viewport), o entrar una tabla de armaduras Cortar, Pegar (menú Edición) – las opciones estándar que funcionan para el dibujo entero. Gracias a esta opción se puede cortar el dimensionamiento y desplazarlo a otra posición – otra página. Esta operación es particularmente útil durante la disposición de los dibujos en un formato más grande, eso quiere decir, cuando el número de páginas es superior a 1. Dibujo (menú Insertar) – En el caso de guardar el dibujo como un componente del proyecto esta opción permite activar e insertar el dibujo o la lista de dibujos. Por tanto, hay que recordar que después de insertar el dibujo guardado anteriormente no es posible de poner a escala los elementos del dibujo (viewport), o entrar una tabla de armaduras. #ueva página (menú Insertar) – esta opción permite insertar una nueva página vacía de un formato conforme con la configuración de la Definición de la página. Tabla (menú Insertar) – esta opción permite insertar la tabla para los dibujos en gran formato. La tabla, adjunta al programa (archivo default.lay del catálogo USR:) constituye un ejemplo y puede ser modificada y también se puede crear otra con ayuda del programa PloEdit Tabla de las armaduras (menú Insertar) – esta opción debe ser activada después de terminar la modificación de disposición de los dibujos en un gran formato. El funcionamiento de esta opción consiste en crear la tabla de las armaduras para los dibujos activos. Durante la creación de la tabla, la renumeración de todas las posiciones de las armaduras en el dibujo es efectuada de manera automática.

IMPRESIÓ E GRA FORMATO En el caso de disponer de una impresora que no administra ciertos formatos, en el cuadro de diálogo Configurar página se encuentra la lista de los formatos administrados por vuestra impresora predefinida. Los otros formatos (que no son administrados por el equipo de salida) son mostrados y su descripción aparece en una fuente gris. Para el formato “gris” se puede efectuar la disposición de los dibujos, pero la vista preliminar será precedida por una información: “El formato seleccionado no es administrado para la impresora activa”. En el caso de instalar los drivers de la impresora sin tenerla físicamente conectada a vuestro ordenador, las descripciones de los formatos disponibles provienen del equipo de salida instalado y serán presentadas en color rojo. La vista preliminar y la impresión, serán precedidas por una advertencia apropiada.

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Los planos de ejecución son presentados en la pantalla conforme con los parámetros adoptados en el cuadro de diálogo Parámetros del dibujo. Es la opción que sirve para la selección de los parámetros para la presentación de los dibujos y de los detalles de los elementos de las estructuras de hormigón armado. La opción puede ser activada: • presionando el icono Parámetros del dibujo • seleccionando del menú el comando Análisis / Parámetros del dibujo • Las opciones que se encuentran en el cuadro de diálogo sirven para la parametrización de la visualización y presentación de las partes determinadas del dibujo, como el modo de disponer los dibujos. El cuadro de diálogo se compone de cuatro pestañas: General, Descr. de la armadura, Escala y Tabla de las armaduras.

En este cuadro de diálogo se puede seleccionar el modelo del dibujo. Las letras iniciales de los nombres estándar de los modelos adjuntos al programa significan: bm – vigas bcl – columnas bf – cimentaciones bsl – losas bwl – vigas de gran canto. Todos los modelos estándar se encuentran en el catálogo CFG de la instalación del programa Robot y tienen la extensión *.plo. Para modificar el modelo existente o para crear otro, hay que ejecutar el programa PLOEDIT que es un editor de los modelos de dibujo. Este programa es instalado durante la instalación de Robot.

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Después de seleccionar el modelo para el módulo de dimensionamiento de los elementos de las estructuras de hormigón armado, la parte derecha del cuadro de diálogo presenta la vista preliminar del modelo. En esta pestaña existe también la posibilidad de configurar el modelo de creación del dibujo. Si se selecciona el primer modo (Crear nuevo) después de la activación del dibujo, será presentado solamente el dibujo de un elemento de la lista de elementos. Cada reactivación del dibujo elimina el dibujo precedente. Si se selecciona la opción Agregar el dibujo a la lista el funcionamiento y la disposición de los dibujos cambia. La selección de esta opción hace que el dibujo activado no sea eliminado después de la reactivación de un nuevo dibujo sino es agregado a la lista. Es la opción que permite crear (componer) los dibujos para diferentes elementos (vigas con columnas etc.) y de disponerlos en un formato más grande. En la pestaña Descr. de la armadura se puede definir la manera de describir los elementos de armadura, salvo el número de posición. Se puede igualmente mostrar en el dibujo los siguientes elementos: • #úmero y diámetro – el número de barras idénticas y sus diámetros son mostrados junto con el número de posición de las armaduras. • Longitud - si la opción es activa, el programa muestra la información sobre la longitud total del elemento seleccionado. • Espaciamiento – En el caso de las vigas, el espaciamiento se refiere únicamente a las armaduras de cosido; para los pilares, el espaciamiento es presentado respecto a los estribos en la parte central de la columna; para la cimentación, para las vigas de gran canto y las losas, la descripción de los espaciamientos se refiere a cada uno de los elemento de las armaduras en forma de barra. • La opción Descripción de las armaduras longitudinales en la sección ha sido creada especialmente para las vigas. En el caso de las columnas y vigas de gran canto la descripción de las armaduras longitudinales es siempre visualizada; esta opción no sirve para las cimentaciones y las losas. Gracias a la opción que se encuentra en la pestaña Escala se puede imponer el modo de poner a escala los diferentes componentes del dibujo: • la activación de la opción Igual para todas las páginas impone la misma escala para todas las páginas del dibujo de un elemento. Por ejemplo para una viga de muchos tramos presentados de tal manera que cada tramo se encuentra en una página diferente, esta opción permite guardar la misma escala en todas las páginas del dibujo de la viga dada. • la activación de la opción La misma escala para el alzado y la sección hace que la sección del elemento y su vista sean dibujados con la misma escala. • la activación de la opción La misma escala para las dos direcciones del alzado hace que la escala sea la misma para la sección longitudinal y transversal del elemento. •

la activación de la opción Escala del usuario permite definir la escala de los dibujos de usuario (vistas y secciones) antes de la generación de dibujo (en las versiones precedentes los dibujos fueron generados según los parámetros predeterminados y era necesario modificar manualmente la escala para cada vista / sección); si se activa esta opción, las siguientes opciones se vuelven disponibles: Escala para elevación - lista permitiendo seleccionar escala para la vista en elevación Escala para sección - lista permitiendo seleccionar escala para la vista de cortes transversales

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Ajustar – opci disponible para las ambas opciones antesmencionadas; si se activa esta opción, la escala se ajusta al tamano de la vista y al del objeto #otación 1:n – permite definir escala como 1:n (forma estándar, por ejemplo: 1:50) #otación n cm = 1 m – permite definir escala como en la relación cuantos cm en el dibujo corresponden a 1 m en el objeto real. Las opciones que se encuentran en la pestaña Tabla de las armaduras sirven para configurar la visualización de la tabla de las armaduras y permite agregar o eliminar las columnas deseadas de la tabla.

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6.3. Diseño de Barras de hormigón armado Los módulos Vigas, Columnas y Cimentaciones disponibles hasta ahora en el sistema Robot permiten calcular la sección de acero y la disposición de las armaduras en la sección del elemento de la estructura de hormigón armado. El módulo Barras - armadura teórica (Dimensionamiento de barras de hormigón armado) permite obtener la sección de acero teórica para las barras seleccionadas. La opción es accesible después de seleccionar: • la pantalla Barras - armadura teórica que se encuentra en el grupo de pantallas Dimensionamiento • el comando Análisis / Dimensionamiento – elementos de hormigón armado / Dimensionamiento – barras de hormigón armado / Calcular que se encuentra en el menú. El módulo es disponible para las normas siguientes: • normas españolas EH91, EHE98. • Eurocode 2 • Eurocode 2 (NAD francés) • Eurocode 2 (NAD belga) • Eurocode 2 (NAD holandés) • Eurocode 2 (NAD italiano) • Eurocode 2 (NAD alemán) • Eurocode 2 (NAD finlandés) • norma estadounidense ACI 318/95 y ACI 318/02 • norma canadiense CSA A23.3-94 • normas francesas BAEL 91 y BAEL 91 mod 99. • norma británica BS 8110 • norma holandesa NEN 6720 • norma polaca PN-84/B-03264 • norma rusa SNiP 2.03.01-84 • norma polaca PN-B-03264 (1999) • norma rumana STAS 10107/0-90 • norma noruega NS 3473E • norma singapurense CP65. La barra constituye un elemento principal en los cálculos efectuados en el módulo Barras armadura teórica. Generalmente es un elemento de construcción con un tipo definido, por ejemplo hormigón armado, o columna de hormigón armado. La definición del tipo de base permite calcular correctamente la armadura teórica teniendo en cuenta las condiciones reglamentarias apropiadas. En ciertos casos las barras son definidas como una serie de barras entradas durante la definición de la estructura. Para la definición del tipo de barra de hormigón armado sirve la opción accesible: • del menú seleccionando el comando : Estructura / Dimensionamiento – elementos de hormigón armado / Parámetros reglamentarios / Tipo de barra de homigón armado • de la barra de herramientas presionando el icono . El proceso de la definición del tipo de barra en la estructura es idéntico que el modo de definición de los otros atributos de la estructura. El tipo de barra de hormigón armado depende de la norma de hormigón armado utilizada durante el dimensionamiento de las

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barras de la estructura. Durante el trabajo con una norma dada, es posible editar y utilizar solamente las barras definidas según ésta norma. El aspecto del cuadro de diálogo de definición de los tipos de barras de hormigón armado depende también de tipo de barra. La forma del cuadro de diálogo durante la definición de los parámetros de tipo viga de hormigón armado, no es la misma que la utilizada durante la definición de los parámetros de tipo vigas de hormigón armado. Antes de efectuar los cálculos de armadura teórica de las barras, hay que también definir los parámetros de cálculo. La opción es accesible: • del menú seleccionando el comando : Análisis/Dimensionamiento – barras de hormigón armado /Parámetros de cálculo • en la pantalla Dimensionamiento / Barras - armadura teórica, presionando el icono del cuadro de diálogo El proceso de la definición de los parámetros de cálculo para las barras de la estructura es idéntico que el modo de definición de los otros atributos de la estructura. Después de haber presionado el icono #uevo en el cuadro de diálogo Parámetros de cálculo en la pantalla aparece el cuadro de diálogo que se compone de tres pestañas: • Generales • Armadura longitudinal • Armadura transversal.

En el cuadro de diálogo recién presentado (el ejemplo sirve para la norma española) contiene los parámetros necesarios para dimensionar un elemento de hormigón armado fuera de la geometría tales como: características del hormigón y de acero, tipos de barras utilizadas, recubrimiento, etc. Los otros parámetros reglamentarios que dependen de la geometría son definidos en el cuadro de diálogo Tipo de barra de hormigón armado. El contenido de las respectivas pestañas del cuadro de diálogo Definición de los parámetros de cálculo depende de la norma de hormigón armado seleccionada.

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En el cuadro de diálogo General están disponibles dos campos principales: parámetros de hormigón y los parámetros suplementarios exigidos en los cálculos. En la pestaña Armadura longitudinal se puede definir los parámetros de acero, tipos de barras de acero y recubrimiento de los bordes o ejes de las barras de armadura inferior. En la pestaña Armadura transversal se puede definir los parámetros del acero para la armadura longitudinal, tipo de armadura y sus parámetros. Después de iniciar los cálculos de la armadura teórica para las barras de hormigón armado se abre el cuadro de diálogo presentado a continuación.

Durante la creación del modelo de la estructura, el usuario define los parámetros geométricos de las vigas y de las columnas de hormigón armado (parámetros del pandeo, flechas admisibles y desplazamientos admisibles de los nudos). Los parámetros reglamentarios de los elementos de la estructura de hormigón armado (parámetros de acero y de hormigón, tipos de barras de la armadura) están definidos en el cuadro de diálogo Parámetros de cálculo. En el cuadro de diálogo recién presentado puede accederse a las siguientes opciones: • En la zona Tipo de cálculos: - Dimensionamiento - Verificación de la resistencia (Actualmente la opción no es accesible). • En la zona Calcular, los elementos tenidos en cuenta son los siguientes: - barras - grupos de barras (Actualmente la opción no es accesible); Las listas de elementos que serán tomados en consideración durante el cálculo pueden ser definidos de tres maneras: - manualmente, entrando los números de las barras en el campo de edición correspondiente - abriendo el cuadro de diálogo de la selección con el botón ‘...’ - indicando los elementos en la pantalla con la vista de la estructura • Casos de dimensionamiento: - ponderaciones

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- listas de casos para cada estado límite analizado; El juego de los campos activos depende de la norma utilizada. Los campos de selección de las ponderaciones están activos sólo cuando las ponderaciones han sido anteriormente creadas y calculadas. La lista de casos puede ser entrada en el campo de edición apropiado o en el cuadro de diálogo Seleccionar casos presionando la tecla ‘...’ • El número de puntos de cálculo para las vigas puede ser definido de dos maneras: - definiendo el número de puntos de cálculo en la longitud de la viga (min. = 3, max. = 100) - definiendo la separación de los puntos para los que las secciones de acero serán calculadas: como punto inicial se toma el punto procedente de las opciones admitidas en el cuadro de diálogo Definición de la barra de hormigón armado. Los resultados para la armadura teórica de las barras de hormigón armado están disponibles en forma de tabla; también se puede presentar los resultados en forma de diagramas en la longitud de las barras (véase el capítulo 5.1). Una vez acabado el dimensionamiento de las barras de hormigón armado, el programa muestra el cuadro de diálogo Informe de los cálculos de las barras de hormigón armado presentado a continuación.

En el cuadro de diálogo recién presentado, el programa muestra las siguientes informaciones: • lista de barras de hormigón armado estudiadas • lista de barras, para las que los cálculos han sido efectuados de una manera correcta • lista de barras, para las que el programa ha mostrado las advertencias • lista de barras, para las que los cálculos han producido errores • advertencias suplementarias El campo Cálculos para las barras contienen los números de las barras que han sido dimensionadas: estas barras deben ser de tipo viga o columna de hormigón armado, porque la sección de acero teórica en las barras de hormigón armado puede definirse solamente para estos elementos. Los elementos de otros tipos que serán entrados en la lista de elementos para dimensionar en el cuadro de diálogo Cálculos serán automáticamente omitidos.

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Los tres campos siguientes, disponibles en el cuadro de diálogo, presentan la versión abreviada de las informaciones sobre el proceso de los cálculos de las barras de hormigón armado. Agrupan las barras para las que los cálculos han acabado con el mismo resultado: • el primer campo Cálculos han sido efectuados correctamente, los números de barras para las que los cálculos han sido efectuados sin error y sin advertencias. • El segundo campo Cálculos que contienen advertencias agrupa las barras para las que, durante el dimensionamiento de las barras de hormigón armado, el programa ha detectado las advertencias. Hay que señalar, que en este cuadro de diálogo, la advertencia es considerada de una manera más general que en la tabla de resultados para las barras de hormigón armado. La advertencia puede referirse tanto a la superación de la densidad de la armadura (en la tabla, visualizado en color rojo – las disposiciones reglamentarias no son satisfactorias), como a la superación del espacio máximo entre estribos (en la tabla aparece únicamente un mensaje en la columna Advertencias). • El tercer campo Cálculos que contienen errores agrupa las barras para las que, durante el dimensionamiento de las barras de hormigón armado, el programa ha detectado errores. Para estas barras, los cálculos no han sido efectuados. En la tabla de los resultados estas barras son marcadas con la palabra: error. Los errores durante los cálculos pueden ser debidos: ∗ A la definición incorrecta de la barra, es decir a la incoherencia de los siguientes datos: sección, tipo de barra y parámetros de la armadura. Todos los datos y los parámetros que definen la barra de hormigón armado, deben ser coherentes con una sola norma. No es admisible mezclar los perfiles con los tipos de barras que no les corresponden, eso se refiere también las barras de la misma geometría. ∗ A las exigencias reglamentarias que no permiten efectuar los cálculos (superación de la esbeltez admisible, del esfuerzo del cortante máximo o del momento). En el caso de detectar los errores o advertencias durante el dimensionamiento de las barras de hormigón armado, la parte inferior muestra el mensaje que informa al usuario sobre la manera de obtener las informaciones más detalladas sobre los errores y las advertencias que han tenido lugar. Cuando por lo menos uno de los elementos dimensionados ha sido la viga en flexión simple respecto al eje Z o una viga en flexión compuesta, entonces en la parte inferior del cuadro de diálogo aparecen también las informaciones sobre la presentación de los resultados para estos elementos en la tabla. En la parte inferior del cuadro de diálogo, el botón Modificación del armado puede ser disponible. El botón se vuelve disponible si los cálculos de las barras de hormigón armado han sido efectuados para la normativa para la que las flechas pueden ser calculadas y si por lo menos una barra no ha sido comprobada respecto a la flecha. Al hacer clic en este botón, el programa muestra el cuadro de diálogo Modificación del armado. La opción permite efectuar la corrección semiautomática del armado en los elementos para los cuales la flecha admisible ha sido sobrepasada. El programa permite calcular la flecha (para el estado límite de servicio) para las siguientes normativas de hormigón armado: • Normativas polacas de hormigón armado PN-84/B-03264 y PN-B-03264 (1999) • Eurocode 2 (incluso varios documentos de aplicación nacional) • Normativas francesas de hormigón armado BAEL 91 y BAEL 91 mod.99 • Normativas estadounidenses de hormigón armado ACI 318/99 i ACI 318/02 • Normativa británica de hormigón armado BS 8110.

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La parte superior del cuadro de diálogo muestra la tabla con la lista de barras; las columnas de la tabla muestran las siguientes informaciones: • Número de barra • Información si la ha sido comprobada o no • Nombre de los parámetros del armado adoptados • Flecha actual de la barra • Flecha admisible • Proporción – razón entre el valor de la flecha actual y la flecha admisible. En la tabla es posible seleccionar barras (incluso la selección múltiple) y ordenar las barras según las columnas. La parte central del cuadro de diálogo organiza las opciones agrupadas en las zonas Método de modificación del armado y Lista de caso. En la zona Método de modificación del armado tres opciones están disponibles: • Proporcionalmente al área teórica – para obtener el valor dado, la cuantía del armado se aumenta de manera que la razón entre las armaduras inferiores y superiores sea conservada • Cambiar el área teórica – si, para la sección dada, el área de las armaduras (superiores o inferiores) no es igual a cero, el área está aumentada por el valor dado. • Cambiar el número de barras - si, para la sección dada, el número de armaduras (superiores o inferiores) no es igual a cero, este número se aumento por el número de armaduras dado.

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En función de la opción seleccionada, en el campo de edición abajo hay que entrar: • dA= ..... [%] – incremento del porcentaje de armadura teórica • dA= ..... [cm2] – porcentaje de área • dn= ..... – incremento del número de barras. Los valores entrados en este campo de edición definen el incremento del valor correspondiente respecto a los valores existentes. Un clic en el botón Aplicar vuelve a calcular la barra y guarda los valores apropiados para las barras seleccionadas. Si una barra es seleccionada, los valores disponibles en la tabla en la parte inferior del cuadro de diálogo serán actualizados. La zona Lista de casos muestra la lista de casos de carga utilizados al calcular la flecha en el estado límite de utilización (el campo no está accesible para la edición). La parte inferior del cuadro de diálogo contiene la tabla con las informaciones relativas al área de la sección del armado para la viga seleccionada (si más de una barra es seleccionada en la tabla en la parte superior del cuadro de diálogo, la tabla en la parte inferior del cuadro de diálogo está vacía). En la tabla, cada valor puede modificarse. La tabla contiene las siguientes informaciones: • posición en la longitud de la barra • armadura teórica inferior y superior • número de armaduras superiores y inferiores • cuantía de armadura (teórica) • rigidez. Hay que poner atención en el hecho de que: • si entra un nuevo valor para el porcentaje de armadura teórica, se calcularán valores nuevos para las áreas teóricas y el número de barras • si entra un nuevo valor del área teórica, se calcularán valores nuevos para el porcentaje de armaduras y el número de barras. Los cálculos se efectúan para la sección de acero resultante del número de barras. Al hacer clic en el botón Verificar, se efectúan los cálculos para las barras seleccionadas. Después de los cálculos, los datos en la tabla se actualizan. Si la verificación es efectuada correctamente, el icono en la tabla cambia; la lista de elementos para los cuales los requisitos no están satisfechos se actualiza sólo al abrir la tabla; durante el trabajo en el cuadro de diálogo, se actualizan de manera apropiada sólo los resultados para la lista existente. Para modificar las armaduras para las barras de hormigón armado, hay que efectuar las siguientes operaciones: •

efectuar los cálculos de la armadura teórica para las barras de hormigón armado; después de los cálculos, el programa muestra el cuadro de diálogo Informe de los cálculos de las barras de hormigón armado

•

hacer clic en el botón Modificación del armado disponible en el cuadro de diálogo Informe de los cálculos de las barras de hormigón armado; el programa abre el cuadro de diálogo Modificación del armado seleccionar la(s) barras(s), seleccionar el método de modificación del armado hacer clic en el botón Aplicar hacer clic en el botón Comprobar.

• • •

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6-82

Después de los cálculos, hay que verificar los coeficientes en la tabla mostrada en la parte superior del cuadro de diálogo. Las operaciones deben efectuarse hasta que se obtenga el valor deseado de la flecha.

La armadura teórica obtenida después de los cálculos es interpretada de la siguiente manera: 1. Armadura longitudinal Para los pilares en flexión compuesta de sección rectangular, en T, en L, en Z, las secciones de acero son interpretadas de la siguiente manera: As1= As2 = Armadura a lo largo de b As3= As4 = Armadura a lo largo de h

Para las columnas en las que la sección es definida por: polígono regular, círculo, semicírculo o cuadrado, las secciones de acero son interpretadas de la siguiente manera:: As1 = Armadura a lo largo de b – repartida de una manera uniforme a lo largo del borde

Para las vigas rectangulares en flexión compuesta: As1= Armaduras inferiores As2 = Armaduras superiores As1= Armaduras inferiores (eje Z) As2 = Armaduras superiores (eje Z)

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6-83

Para los elementos armados en los dos planos, los resultados son interpretados de la siguiente manera:

Las secciones de acero son tomadas en cuenta independientemente – no poseen partes comunes en las esquinas. Las secciones de la armadura de la esquina son atribuidas a la sección debida a la sección en el plano Y. 2. Armaduras transversales: • Separación teórica de estribos (Separación entre estribos o cercos) – distancia entre los cercos definidos en la sección dada. • Separación real de los estribos – separación tomada para la sección dada después de la división del elemento en N partes iguales (definidas anteriormente en el cuadro de diálogo Parámetros de cálculo) y después de efectuar los cálculos de la separación en cada zona. • Armaduras transversales tipo/separación presenta el tipo de cercos y su separación en las diferentes zonas definidas anteriormente en el cuadro de diálogo Parámetros de cálculo. El tipo de armadura queda definido por el número de barras y su diámetro representado por la letra f o por la clase de acero (según la norma utilizada). El símbolo 5f8 (4HA8, 4T8) indica estribos de cuatro ramas realizados en las barras φ8. Para cada zona, la descripción de la separación contiene el número de cercos y su espaciamiento unido por el signo de multiplicación, las zonas son unidas por el signo de adicción. La descripción 20*4.0+10*8.0+20*4.0 señala tres zonas de separación de los estribos: en la primera y la tercera hay 20 estribos a una distancia de 4.0 unidades de la dimensión de la sección. En la segunda 10 estribos a una distancia de 8.0 unidades de la dimensión de la sección. Estas unidades son las utilizadas para los cálculos. NOTA:

En la tabla de resultados, se considera que la combinación de dimensionado es la combinación para la qué se obtiene el valor más grande del coeficiente de solicitación de la sección (para la armadura calculada según todas les combinaciones). Las fuerzas seccionales están representadas para la combinación de dimensionado definida como entes mencionado.

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6-84

La combinación de dimensionado muestra la combinación más crítica de esfuerzos para la sección dada, pero de ninguna manera puede utilizarse para el dimensionado.

BIBLIOGRAFÍA (DIMESIOAMIETO HORMIGÓ ARMADO)

DE

LAS

ESTRUCTURAS

DE

PARTE GEERAL P.CHARON, Calcul des ouvrages en beton arme, Eyrolles, Paris 1986 V.DAVIDOVICI, Formulaire du beton arme, Le Moniteur, Paris 1996 J.EIBLE (ED.), Concrete Structures Euro-Design Handbook, Ernst & Sohn, Berlin 1994/96 J.G.MACGREGOR, Reinforced Concrete Mechanics and Design, Prentice Hall, New Jersey 1988 EC: A.W. Beeby, R.S.Narayanan, Designers' Handbook to Eurocode 2 Part 1.1: Design of concrete structures, Thomas Telford, London 1995 BAEL: J.PERCHAT, J. ROUX, Pratique du BAEL 91 Cours avec exercices corriges, Eyrolles, Paris 1998 H.THONIER, Conception et calcul des structures de batiment, Presses de l’ecole nationale des Pony et chaussees, Paris 1992 BAEL Regles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en beton arme, suivant la methode des etats limites, Eyrolles, Paris 1992 ACI: Buiding Code Requirements for Structural Concrete (ACI 31-95) and Commentary (ACI 318R-95), ACI, Farmington Hills 1995 E.G.NAWY, Reinforced concrete: a fundamental approach, Prentice Hall, New Jersey 1996 S.K.GHOSH, D.FANELLA, B.RABBAT (ED.), #otes on ACI 318-95, Portland Cement Association, Illinois 1996

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6-85

BS: Structural Use of Concrete. BS 8110, BSI, London 1998 Handbook to British Standard BS 8110:1995. Structural Use of Concrete, Palladian Publications Ltd, London 1987 CH.E.REYNOLDS, J.STEEDMAN, Examples of the design of reinforced concrete buildings to BS8110, E & FN Spon, London 1992 W.MOSLEY, J.BUNGEY, Reinforced Concrete Design, McMillan Education Ltd, London 1987 F.KONG, R.EVANS, Reinforced and Prestressed Concrete, Van Nostrand Reinhold (UK), Berkshire 1987 EH/EHE: Instruccion para el proyecto y la ejecucion de obras de hormigon en masa o armado EH-91, Ministerio de Fomento, 1998 Instruccion de hormigon estructural (EHE), Ministerio de Fomento 1999 R.FERRARAS, Manuel de hormigon armado, Colegio de ingenieros de caminos, canales y puertos, Madrid 1999.

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6-86

6.4. Diseño de Unión de barras de Acero Al seleccionar la pantalla UIOES, la pantalla está dividida en dos partes principales: Ventana del Inspector sirviendo para administrar las uniones definidas y la ventana gráfica contenieno la vista de la estructura entera, el esquema o la vista de la unión y los resultados de los cálculos de la unión. La ventana gráfica agrupa varias fichas: • Esquema (dibujo esquemático de la unión) • Vista 3D (vista 3D de la unión definida permitiendo efectuar la rotación, zoom o panorámico) • Estructura (vista de la estructura entera) • Resultados (nota de cálculo con los resultados de los cálculos de la unión; esta ficha está disponible después de haber efectuado los cálculos).

La ficha Uniones de acero del cuadro de diálogoInspector sirve para definir, visualizar y editar los objetos relativos al dimensionado de uniones de acero. En el bloque de propiedades en la parte inferior del cuadro de diálogo es posible editar atributos de los objetos seleccionados. La ficha está disponible en la pantalla Uniones de acero. La forma de la ficha Uniones de acero del Inspector parece a la de la ficha Inspector de objetos (vea la decripción en el capítulo 2.2.2.

En la parte superior del cuadro de diálogo está presente la lista de uniones definidas; para cada unión se presentan las siguientes informaciones: - número de la unión y el tipo de la unión (icono) - valor de la solicitación - nombre de la unión. En la parte superior del cuadro de diálogo están disponibles los siguientes iconos: - un clic en el icono

permite eliminar la unión seleccionada

- un clic en el icono

permite definir los parámetros de la unión seleccionada

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El dimensionamiento de las uniones entre los elementos de estructura de acero puede llevarse a cabo en el Sistema Robot Millenium según los requisitos de los dos códigos de acero: • Código francés CM66 • Código Europeo 3 (ENV 1993-1-1:1992 y EN 1993-1-8:2005). • Código polaco PN-90/B-03200 El programa proporciona la normativa estadounidense de estructuras de acero ASD y LRFD, pero la verificación de la unión de acero se efectúa en el programa ESOP. Después de la selección de una normativa estadounidense o polaca (opción Preferencias para el proyecto / #ormas), selección de la s barras a unir y después de la creación de la unión (un clic en el botón Crear en el cuadro de diálogo Definición de la unión), el programa mostrará un cuadro de diálogo auxiliar en el que el tipo de unión debe seleccionarse. Después de la selección del tipo de unión y de un clic en el botón OK, se abre el libro del programa ESOP correspondiente a la comprobación del tipo de unión seleccionado. Los perfiles de las barras formando la unión y las fuerzas actuantes en la unión están transferidas en la hoja de cálculo del programa ESOP. ATENCIÓN: Para que funcione la comunicación entre los programas Robot y ESOP, ambos programas tienen que ser instalados en el disco duro. Si el sistema ESOP no está disponible, al intentar de crear la unión (comprobación según la normativa polaca estadounidense), el programa muestra el mensaje de advertencia de que el sistema ESOP tiene que ser instalado.

Los siguientes tipos de uniones están disponibles en el sistema Robot Millenium: •

unión viga - viga (símbolo en la tabla: VIG)

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6-88

•

ángulo de pórtico (símbolo en la tabla: COL)

•

unión pilar – viga (símbolo en la tabla: COL)

•

unión viga-pilar para vigas de ambos lados (símbolo en la tabla: COL2)

•

unión base de pilar empotrada (símbolo en la tabla: EMP)

•

unión base de pilar articulada (símbolo en la tabla: ROT)

• • •

unión base de pilar empotrada directamente en el hormigón (símbolo en la tabla: HOR) ,

,

,

unión por angulares (símbolo en la tabla: ANG)

unión tubos (símbolo en la tabla: TUB)

•

, , - unión con cartela: para una barra simple y para un nudo interior y para un nudo de cordón (símbolo en la tabla: CAR). Para empezar la definición de la unión en la estructura: Para la nueva edición de la norma Eurocode 3 (2005) están disponibles los siguientes tipos de unión de tope: ‘viga-viga’ y ‘viga-pilar’. Las uniones antesmencionadas pueden sr proyectadas como uniones soldadas o atornilladas. El programa permite utilizar los tornillos normales y tornillos pretensados. El programa compruebe la resistencia de todos los componentes de la unión [6.2], cálcula su rigidez [6.3] y verifica las condiciones de la posibilidad de rotación de la unión que gatantizan la formación de la rótula plástica [6.4]. En el caso general se efectúa el control de los siguientes componentes de la unión: - panel del alma en cortante[6.2.6.1] - alma del pilar en compresión [6.2.6.2] - alma del pilar en tracción [6.2.6.3] - ala del pilar en flexión [6.2.6.4] - chapa de tope en flexión [6.2.6.5] - alma y ala de la viga en compresión [6.2.6.7] - alma de la viga en tracción [6.2.6.8] - tornillos en tracción [3.6] - tornillos en cortante [3.6] - deslizamiento del contacto de tensión [3.9] - soldaduras [4.5.3]. •

en la ficha Estructura seleccione las barras que forman la unión (se resaltarán barras en el editor gráfico)

•

pulsar el icono o seleccionar en el menú la opción Uniones / #ueva unión para las barras seleccionadas. El tipo apropiado (viga-viga, columna-base, etc.) se asignará automáticamente a la unión.

•

definir para el tipo de unión dado los parámetros en el cuadro de diálogi Definición de la unión; pra volver a la definicion de los parámetros de la unión, hay que pulsar el icono ubicado en el cuadro de diálogo Inspector

•

empezar los cálculos de la unión pulsando el icono

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.



6-89

Para empezar los cálculos de la unión definida manualmente (selección del tipo de unión y definiciín de los valores de los esfueros actuando en la unión, hay que: • En la ficha Esquema selecionar el tipo de unión; la unión definida será añadida a la alista de uniones mostradas en e cuadro de diálogo Inspector • definir para el tipo de unión seleccionado los parámetros apropiados; para hacerlo hay que pulsar el icono

ubicado en el cuadro de diélogo Inspector

• empezar los cálculos de la unión pulsando el icono

.

Pueden definirse los siguientes parámetros para los tipos de unión seleccionados: • Ángulo del pórtico, viga-viga, uniones pilar-viga: ⇒ excluir parámetros de la sección ⇒ parámetros de la placa base ⇒ parámetros de los rigidizadores ⇒ parámetros del anclaje ⇒ hormigón, soldaduras, y parámetros de soldadura • unión base-columna ⇒ excluir parámetros de la sección ⇒ parámetros de rigidizadores ⇒ parámetros de los tornillos ⇒ parámetros de cartelas ⇒ profundidad para la base de hormigón ⇒ Empezar cálculos de unión: • uniones con angulares ∗ parámetros de las secciones de las barras ∗ parámetros de los angulares ∗ parámetros de los tornillos ∗ dimensiones de los entalles, distancias etc. • unión tubos: ∗ tipo de unión (unilateral, bilateral) ∗ parámetros de las barras adyacentes (diagonales) ∗ parámetros de los refuerzos ∗ parámetros de las soldaduras • unión – chapa de unión: ∗ tipo de unión (soldada, con tornillos) y sus parámetros ∗ parámetros de las barras etc. NOTA:

En el caso de definir una unión es posible cambiar su tipo. Para esto se puede utilizar las opciones disponibles en la barra de herramientas Cambio de tipo de la unión

:

cambio a base de pilar articulada cambio a base de pilar empotrada cambio a base de pilar empotrada en el hormigón cambio a unión viga-viga cambio a ángulo de pórtico Web:www.robot97.com




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cambio a unión pilar - viga cambio a unión pilar viga (de ambos lados) cambio a unión con angulares cambio a unión tubos cambio a unión de tipo cartela (barra simple) cambio a unión de tipo cartela (nudo interior) cambio a unión de tipo cartela (nudo, ala de viga).

Una vez pulsado el icono de la barra de herramientas, o bien del menú Uniones/Calcular, se desplegará la ventana de diálogo mostrada a continuación.

Una vez seleccionados los casos de carga a ser considerados durante el cálculo de la unión (actualmente, sólo la opción de Verificación de la Unión está disponible) y el botón de los Cálculos se aprieta, las fuerzas de unión interiores se analizarán y la unión se verificará. Cada uno de los tipos de conexión disponibles puede verificarse manualmente. En este caso debe usarse la opción Uniones/Manual del menú. Una vez que esta opción es seleccionada, la ventana de diálogo mostrado debajo se desplegará en la pantalla.

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6-91

Después de introducir los valores de fuerza interiores, se verificará el tipo de unión dado. NOTA: En caso de que una pilar de base articulada, la ventana de diálogo anterior tiene un formato ligeramente diferente, comparada con un pilar de base fija. #OTA:

El contenido de este tipo de unión depende dek tipo de unión seleccionado.

Después de haber terminado los cálculos (comprobación) de la unión, en el cuadro de diálogo Inspector de objetos en la ficha Uniones de acero se presentan los datos básicos y los resultados de los cálcukos de la unón definida en la estructura o los resultados de la comprobación manual de la unión: • número de la unión • tipo de unión: unión viga - viga (VIG); ángulo de pórtico o unión pilar –pilar du un ode ambos lados (COL o COL2), base de pilar empotrada (EMP), base de pilar articulada (ART), base de pilar empotrada en el hormigón (HOR), unión por angulares (ANG), unión tubos (TUB) y unión cartela (CAR) •

norma utilizada para los cálculos de la unión

• •

barras que forman la unión nudo para el que ha sido creada la unión

•

esfuerzos actuando en la unión

•

proporción – coeficiente de solicitación máxima en los elementos de la unión (tornillos, chapas, soldaduras). El valor que determina la relación más desfavorable entre la carga y la capacidad de carga de este elemento de la unión. Después de calcular la unión, esta pilar de la tabla presenta de manera esquemática la información, si la unión es satisfactoria, es decir conforme con la norma (símbolo ), o no (símbolo ).

La unión definida y calculada puede sera guardada en un archivo de formato dxf, dwg, stp, wrl, anf, sat, pep. Después de haber terminado los cálculos de la unión, el prigrama mustra la nota de cálculo conteniendo los datos relativos a la unión y los resultados de los cálculos (ficha Resultados).

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6-92

La parte inerior de la pantalla agrupa los iconos permitiendo: - guardad la nota en el formato HTML - enviar la nota en el formato HTML por correo electrónico - enviar la nota en el formato HTML por correo electrónico - exportar la nota en el formato HTML en el programa MS Excel ©

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En la presente versión del programa es también posible aplicar la unión definida a otros nudos de la estructura (este nudo tiene que formar una unión del mismo tipo). Para hacerlo, hay que efectuar las acciones siguientes : • seleccionar (marcar) la unión que desea copiar • seleccionar las barras apropiadas en la estructura • en la vista de la unión, seleccionar en el menú la opción Estructura / Copiar unión para las barrras seleccionadas. Después de estas operaciones, la unión (con los parámetros actuales) es copiada; son considerados los perfiles, materiales y los ángulos de inclinación presentes en la “nueva” unión. De más, para la norma Eurocode 3 están disponibles los cálculos de rigidez para los cálculos con chapa de topo de tipo viga-pilar y viga-viga. Al calcular, para las uniones definidas de determina el tipo de unión; este tipo se presenta para cada unión en la nota de cálculo. Respecto a la rigidez, las uniones de clasifican de la siguiente manera: • articuladas nominales • rígidas • semi-rígidas Respecto a la resistencia, las uniones de clasifican de la siguiente manera: • articuladas nominales • de resistencia completa • de resistencia parcial. El análisis de la rigidez y la actualización de los resultados comprende varios etapas: • atribución de relajamientos elásticos en los extremos de las barras de la structura que corresponden a las barras en las uniones calculadas; para las barras específicas de la estructura se definen automáticamente los tipos apropiados de relajamientos; estos tipos serán reemplazados al volver a calcular la rigidez para los mismos nudos • cálculo de la estructura teniendo cuenta de los relajamientos aplicados • recálculo de todas las uniones tomando en consideración los valores de fuerzas seccionales. Los dibujos de abajo presentan las fuerzas que actúan en las uniones de acero y las direcciones de la acción de estas fuerzas para lodos los tipos de uniones disponibles en el programa Robot. TIPO DE UIÓ

DIRECCIÓ DE LA ACCIÓ DE LA UIÓ

Viga – viga , ángulo del pórtico, pilar – viga, pilar – viga (ambos lados)

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6-94

Por angular

cartela: barra simple

Cartela : nudo interior

cartela: nudo del cordón de celosía

Base de pilar empotrada

Base de pilar articulada

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Unión por tubos

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6-96

6.5. Diseño en Madera El dimensionamiento de las barras de madera se efectúa en el programa Robot Millennium de una manera análoga al dimensionamiento de las barras de acero. El dimensionamiento y los cálculos pueden ser efectuados para piezas específicas de la estructura de madera estudiada o para grupos de piezas. La definición de las piezas y de los grupos de piezas se realiza de la misma manera que la definición efectuada para las piezas y grupos de acero (véase el capítulo 6.1). De la misma manera que para el dimensionamiento de las barras de acero, el usuario puede efectuar las siguientes operaciones: • verificación de las barras • verificación de los grupos • dimensionamiento de los grupos. Después de haber hecho un clic en el botón Parámetros que se encuentra en la pestaña Barras del cuadro de diálogo Definición se abre el cuadro de diálogo Parámetros presentado a continuación. En este cuadro de diálogo se puede definir los parámetros reglamentarios definidos por la norma de dimensionamiento de madera, accesible en el programa Robot (Eurocode 5, Eurocode 5 DAN francés y norma francesa CB71) tales como: longitud de pandeo, parámetros de pandeo, parámetros de pandeo lateral, condiciones de la rigidez , parámetros de la resistencia al fuego etc. Una de las funciones interesantes del sistema Robot permite estudiar automáticamente las estructuras sirviéndose de los perfiles parametrizados a inercia variable. La opción es accesible después de haber hecho un clic en el botón Sec param. que se encuentra en el cuadro de diálogo Definiciones (véase el capítulo 6.1).

Al hacer clic en el botón Otras el programa muestra el cuadro de diálogo sirviendo para definir los parámetros de la comprobación adicional de las barras flexionadas.

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6-97

Las opciones ubicdas en este cuadro de diálogo permiten efectuar comprobaciones adicionales para barras específicas sometidas a la flexión según las condiciones descritas en la norma EC5. Para las barras de inercia variable inclinadas de un lado (caso 1) se aplican las reglas dadas en el punto 5.2.3 de la norma EC5. Los demás casos se relatan a las vigas realizadas de madera laminada para las cuales la verificación adicional es efectuada según el punto 5.2.4. La comprobación adicional de las vigas sometidas a la flexión se efectúa después de la activación de la opción Verificación adicional para los elementos flexionados. Después de la selección de un de los 4 tipos de viga hay que definir en los campos de edición los parámetros de la viga necesarios para los cálculos. Para la verificación de las vigas flexionadas pueden definirse los siguientes parámetros (el número de parámetros disponibles depende del tipo de viga): •

ángulo del extradós – ángulo de inclinación del extradós de la viga respecto a la dirección horizontal

•

radio – radio de la línea media de las vigas en forma de arco

•

Hap – altura de la sección de la viga en el medio del vuelo

•

espesor – espesor de un capa de laminado

•

Kvol – coeficiente dependiente del volumen de la viga; el valor de este coeficiente se calcula según 5.2.4.(5) según la formula Kvol = (Vo/V)^0.2, donde Vo – volumen de referencia = 0.01 m3, y V = 2Vb/3 donde Vb – volumen de la viga entera.

La presentación de los resultados de la verificación/ dimensionamiento de las barras de madera es idéntica que la efectuada para las barras de acero (véase el capítulo 6.1). De manera similar a la para las barras de acero, el análisis detallado es disponible también para las barras de madera. Para activar este análisis, hay que hacer clic en el botón Detallado disponible en el cuadro de diálogo Resultados detallados para la norma EC5.

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6-98

El programa permite efectuar cálculos suplementarios según las exigencias descritas en la norma Eurocode 5: • consideración de la compresión transversal (coeficiente Kc,90) • consideración de los huecos (coeficiente Khol: vea la norma Eurocode 5:Book1 IV-5-8) • consideración de la forma de las extremidades de la viga (coeficiente Kv: vea la norma Eurocode:Book1 IV-5-7). Cada de los análisis mencionadas se efectúa de manera independiente, por eso cada análisis puede ser iniciado de manera independiente. BIBLIOGRAFÍA (DIMESIOAMIETO DE LAS ESTRUCTURAS DE MADERA) EUROCODE 5 - Calcul des structures en bois. Partie 1-1: Regles generales et regles pour les batiments. #orme P21-711 STRUCTURES E# BOIS AUX ETATS LIMITES - Introduction a l'Eurocode 5. STEP1 Materiaux et bases de calcul, SEDIBOIS. Union nationale francaise de charpente, menuiserie, parquets, 1997 STRUCTURES E# BOIS AUX ETATS LIMITES - Introduction a l'Eurocode 5. STEP2 Calcul de structure, SEDIBOIS. Union nationale francaise de charpente, menuiserie, parquets, 1996.

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6-99

6.6 Armadura de placas y láminas El Robot Millenium permite calcular las áreas de armado para placas y láminas. Los parámetros para definir la armadura de placas y láminas , depende de la norma bajo la que se está trbajando. Las normas, actualmente disponibles, para el armado de placas y láminas son: • • • • • • • • • • • •

normas españolas EH91, EHE98. norma estadounidense ACI 318/95 y ACI 318/02 Eurocode 2 (DAN francés, belga, holandés, italiano, finlandés y alemán) Código británico BS 8110 Código canadense CSA A23.3-94 Códigos franceses BAEL 91 y BAEL 91 mod 99. Código holandés NEN6720 (VBC 1995). Norma rusa SNiP 2.03.01-84 Normas polacas PN 84/B-03264 y PN-B-03264 (1999) Norma rumana STAS 10107/0-90 Norma noruega NS 3473E Norma singapurense CP65.

La opción de definir los parámetros del armado está disponible para sólo dos tipos de estructuras (placas y láminas). Antes de calcular la armadura necesaria para la placa/lámina estudiada, hay que utilizar la opción Tipo de armadura de placas y láminas para seleccionar y/o definir los tipos de armadura de las placas y láminas. Puede accederse a esta opción: • Seleccionando en el menú del comando Estructura / Parámetros reglamentarios / Tipo de armado de placas y láminas •

Presionando el icono

.

El cuadro de diálogo Parámetros de la armadura accesible presionando el icono #uevo en el cuadro de diálogo Tipo de Armado de placas y láminas. El cuadro de diálogo contiene tres pestañas: General, Materiales y Armaduras. Las pestañas General y Armaduras son iguales para todas las normas, la forma de la pestaña Materiales depende de la norma seleccionada para el armado de placas y láminas. NOTA:

Para algunas normas de hormigón armado el cuadro de diálogo Parámetros de las armaduras se compone de cuatro pestañas, porque se añade una pestaña suplementaria que permite calcular la fisuración y las flechas de las estructuras de tipo placa/lámina Parámetros ELS. y los parámetros característicos adicionales para la norma de hormigón armado dada, por ejempl, la edad de hormigón, coeficiente de fluencia de hormigón etc.

De más, en la ficha General representada en el dibujo a continuación hay seleccionar el tipo de cálculos para las estructuras de tipo lámina; los siguientes tipos de cálculos están disponibles: •

flexión simple (losa)

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6-100

•

flexión con tracción/compresión (lámina)

•

tracción o compresió (membrana).

La opción Cálculo de armadura para láminas permite limitar el conjunto de esfuerzos internos considerados en los cálculos de la armadura de paneles. Los cálculos pueden ser efectuados para el conjunto completo de esfuerzos (flexión + tracción/compresión), sólo para momentos flectores (flexión simple) o sólo para esfuerzos de membrana (tracción/compresión). La duración de los cálculos depende de la selección efectuada. La opción está disponible sólo para láminas; si se selecciona el tupo de estructura Placa, los cálculos de la armadura se efectúan considerando los momentos flectores en la losa; para las tensiones planas se consideran los esfuerzos de membrana. #OTA: el programa no verifica si los parámetros adoptados por el usuario son correctos – la utilización incorrecta de la opción puede causar resultados incorrectos.

En la parte inferior de la ficha Armaduras dos opciones están disponibles: • Armaduras en una dirección – si se activa esta opción, las armaduras serán calculadas sólo en la dirección principal (los esfuerzos en la dirección transversal se descuidan); esto permite acelerar dos veces los cálculos (hay que poner atención que se supone una simplificación según la cual la influencia de los esfuerzos transversales en la armadura principal es nula o muy pequeña; NOTA 1: el programa no verifica si los parámetros adoptados por el usuario son correctos – la utilización incorrecta de la opción puede causar resultados incorrectos.; UWAGA 2: Las normas de dimensionamiento de elementos de hormigón armado exigen muy a menudo que en la dirección perpendicular a la dirección de las armaduras

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•

6-101

principales se dispongan las armaduras repartidas – el área de las armaduras repartidas no se calcula en el programa Armaduras de membranas en una capa (en el eje) – la opción está disponible sólo si en la ficha General se selecciona el tipo tracción / compresión; si se activa esta opción, las armaduras se disponrán en el eje del elemento de jormigón armado (las armaduras serbn traccionadas / comprimidas por los esfuerzos de membrana).

La tabla debajo representa los parámetros exigidos si las opciones Armaduras en una dirección y Armaduras de membranas en una cap están activas o inactivas. Opciones de armadura en una dirección en una capa (en el eje) NO NO NO SÍ SÍ NO SÍ SÍ

d1

Parámetros exigidos d2 d1’ d2’ c1

c2

SÍ SÍ SÍ SÍ

SÍ SÍ NO NO

SÍ NO SÍ NO

SÍ NO SÍ NO

SÍ NO NO NO

SÍ NO SÍ NO

En la parte inferior del cuadro de diálogo se pueden definir los criterios de geneeración de armmadura ménima en los paneles de homigón armado. Hay tres posibilidades: • nada – la armadura mínima no será generada en el panel • para los EF para los cuales la armadura As > 0 – la armadra mínima será geneerada en el panel sólo en los punts del panel para los cuales la aarmadura calculada es inferior a la armadura mínima pero mayor que cero (vea el dibujo a continuación); si el área de la armadura calculada para un elemento finito (triagular) es igual a cero, la armadura mínima no será generada

• para el panel entero – la armadura mínima será generada para el panel entero (vea el dibujo a continuación).

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6-102

Así como en las ventanas de diálogo de definición de otros atributos de la estructura (apoyos, secciones, etc.), el proceso de definición de tipo de armado ha sido dividido en dos fases: • Definición del tipo de armado • Asignación de los tipos de armado a los paneles. El dimensionamiento de las losas de hormigón armado se puede empezar de dos maneras: •

•

Seleccionando de la viñeta de la selección de tipo de estructura (véase el capítulo 2.1), dimensionamiento de una losa de hormigón armado – entonces el módulo funcionará como un programa independiente (stand-alone) sin conexión (intercambio de datos) con otros componentes del sistema Robot Millennium Después de definir la estructura, hay que seleccionar en esta estructura la lista apropiada de paneles (losas) de hormigón armado (resaltándolas en el editor gráfico) y luego hay que seleccionar /el comando Armadura teórica en el menú Análisis / Dimensionamiento – elementos de hormigón armado / Dimensionamiento – paneles de hormigón armado. Entonces se abre la pantalla Losas – armadura teórica e importa al menú reglamentario la geometría, cargas y los resultados obtenidos. La pantalla del monitor será dividida en tres partes: campo de edición con la vista de la losa dimensionada y dos cuadros de diálogo: Armaduras de placas y láminas y Armadura.

La descripción del dimensionamiento de las losas de hormigón armado será presentada para el segundo caso de llamada al módulo de dimensionamiento de las losas de hormigón armado. Esta opción, que permite los cálculos de armadura de placa o lámina, está accesible después de seleccionar la pantalla Losas – armadura teórica que se encuentra en el esquema de pantallas Losas de hormigón armado. En la parte inferior de la pantalla se encuentra el cuadro de diálogo presentado en el dibujo de abajo.

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6-103

La parte superior del cuadro de diálogo se muestra el nombre de la norma utilizada la definición de los parámetros de tipo de armado del panel, (y también las informaciones sobre el número de la versión del módulo de cálculo de armadura de placas y láminas del sistema Robot). Para empezar los cálculos de armadura de placa/lámina, hay que efectuar las siguientes acciones: • en el campo Lista de casos definir el caso de carga, tomado en cuenta durante los cálculos, para los estados límites específicos (ELU, ELS y ACC – estado accidental). Para obtenerlo hay que entrar los números de casos de carga deseados en el campo apropiado o hacer clic en el botón (…) y en el cuadro de diálogo Selección seleccionar los casos de carga o las combinaciones de caso de carga para los estados límites específicos. • en el campo Lista de paneles seleccionar los paneles que se considerarán en los cálculos de la armadura teérica; hay que entrar los números de paneles (TOD corresponde a todos los panels definidos) o pulsar el botón (...) y, en el cuadro de diálogo Selección seleccionar paneles. • Si las combinaciones ya han sido creadas, la activación de la opción apropiada en el campo Ponderaciones (aparece el símbolo √) define para que estado límite sean tenidos en cuenta en los cálculos de las combinaciones reglamentarias generadas. • Seleccionar el método según el que la armadura de placa/lámina será calculada; están disponibles los siguientes métodos de cálculo: analítico, momentos equivalentes (NEN), momentos equivalentes según Wood&Armer #OTA:

Los cálculos de paneles se efectúan sólo para los paneles cuyos números fueron entrados en el campo de edición Lista de paneles y para los casos (o combinaciones de casos) definidos en los camnpos de edición ELU, ELS, ACC.

#OTA:

Si se modifican los parámetros de separación de armaduras asignada al panel para el que las armaduras necesarias fueran calculadas o bien, si se modifica el conjunto de parámetros de armaduras para el panel, los resultados de cálculos para este panel se vuelven no actuales. Los resultados de los cálculos de las armaduras se eliminan y, en la tabla de resultados de armadura para el panel, las celdas de la tabla se muestran en rojo (los mapas de armaduras y cortes por paneles no están disponibles para este panel).

En el programa Robot el ancho de las fisuras se calcula independientemente para las dos direcciones definidas para los ejes de las armaduras. Este método es análogo a los métodos simplificados presentados en la literatura. El programa utiliza un método no reglamentario a causa de falta de prescripción adecuada respecto a las losas armadas en dos direcciones. El algoritmo de cálculo está basado en las fórmulas que permiten calcular el ancho de fisura para los elementos de tipo viga. Los cálculos son efectuados para la sección en la que las armaduras resultan del ELU, los cálculos han sido efectuados para todas las fuerzas debidas a las cargas definidas como ELS o combinación ELS apropiada. Los momentos tomados en cuenta en los cálculos ELS son los momentos equivalentes calculados según el método seleccionado: analítico, NEN o Wood&Armer. El método analítico para ELS no tiene en cuenta la acción de los momentos mxy. Gracias al uso del método NEN o Wood&Armer se puede tomar en consideración los cálculos de los momentos mxy por aumento de los momentos mxx y myy. El método Wood&Armer es un método aconsejado en el caso de los

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cálculos de losas de dos direcciones sobre todo por ENV 1992-1-1 EUROCODE 2 (Anexo A.2.7). El ancho de las fisuras calculadas, cuyo valor está presentado en la tabla de resultados, constituye un valor máximo obtenido de todos los casos analizados. El algoritmo de cálculo de las flechas de las losas de hormigón armado, consiste en utilizar los cálculos de la losa isotropa elástica, teniendo en cuenta la rigidez del elemento fisurado. Los desplazamientos primarios son obtenidos de los cálculos efectuados con ayuda del método de elementos finitos (MEF); y luego éstos son modificados. Las flechas pueden ser identificadas con los desplazamientos únicamente para los apoyos no deformados. En el módulo láminas (3D), durante los cálculos de las flechas de la losa de hormigón armado, los desplazamientos del apoyo menos desplazado son sustraídos de los desplazamientos de cada elemento. Eso quiere decir que las flechas son medidas respecto al plano paralelo a la superficie no deformada de la losa que pasa por un punto de apoyo de la losa deformada. Hay que fijarse en los desplazamientos de los otros apoyos en las esquinas de la losa. El algoritmo de los cálculos aplicados en el programa Robot está basado en la hipótesis de que es posible de obtener la flecha de la losa de hormigón armado por la multiplicación de su B flecha elástica por el coeficiente que define el cambio de la rigidez. u b = ∗ u D donde: ub – desplazamiento de la losa de hormigón armado u - desplazamiento elástico de la losa D – rigidez elástica de la losa B - rigidez equivalente de la losa de hormigón armado Después de realizar los cálculos MEF y los cálculos de las armaduras debidas a ELU, el programa define la rigidez para cada elemento finito. Los cálculos son realizados para las dos direcciones de armado. Para ello se tiene en cuenta la fase de trabajo del elemento de hormigón armado y la relación entre las cargas permanentes y totales. Como resultado de esta operación, se obtienen dos rigideces para cada elemento finito que, en la mayoría de los casos, son diferentes. En otros cálculos que requieren una sola rigidez, ésta es calculada como media ponderada de las rigideces componentes. El coeficiente de ponderación constituye la relación de los momentos que actúan en las dos direcciones en un elemento dado. A continuación, el programa calcula la rigidez media de los elementos. Si se admite que la rigidez de la losa es igual a la rigidez media de los elementos, las flechas calculadas son inferiores a las flechas reales. La etapa siguiente consiste en encontrar el elemento de la rigidez más pequeña. Si para los cálculos, se toma la misma rigidez de la losa que para el elemento, las flechas serán exageradas. Por eso el valor buscado se encuentra entre los valores calculados de este modo, podemos admitir que: u b = α ∗ u ( B ) + (1 − α )( Bmin ) 0 .0 ≤ α ≤ 1 .0 El coeficiente alfa ha sido calculado a base de los datos debidos a las flechas tipos de losas de hormigón armado y es igual a 0.25. En el caso de activar la opción Corrección de la armadura durante los cálculos, el programa aumenta la sección de acero para reducir el ancho de fisura. La armadura es dispuesta en las dos direcciones de manera inversamente proporcional a la rigidez. En el caso en el que el programa no pueda cumplir la condición de flecha máxima definida por el usuario, la tabla

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muestra una advertencia (el fondo de la celda de los resultados será de color rojo). En el programa no se han definido limitaciones concernientes a la densidad de la armadura (otras reglamentarias), en consecuencia, hay que fijarse en el aspecto económico de la solución obtenida. El algoritmo de cálculo utilizado en el programa Robot Millennium se basa en la sugerencia presentada en el capítulo 6.3.1 de la norma PN-84/B-03264. El método propuesto por la norma no permite la solución automática y completa de flechas de losas de hormigón armado. De aquí la necesidad de definir por el usuario la fibra media para la cual se define la rigidez. En la parte central del cuadro de diálogo se encuentra la opción Esfuerzo dimensionante media global. Esta opción es necesaria porque los resultados de los cálculos de las placas y láminas son discontinuos para los esfuerzos en los nudos del mallado de elementos finitos (si el mismo nudo es común para cuatro elementos finitos, en este nudo es calculado un valor diferente para cada elemento). Si la opción Esfuerzo dimensionante- media global está desactivada, la media será calculada para los resultados al interior del panel para el que la armadura ha sido calculada. Si la opción está activa, la media será calculada para los resultados en los nudos obtenidos para todos los paneles. #OTA:

Si la opción Esfuerzo dimensionante - media global está activa, hay que tener cuidado durante los cálculos de armadura de las estructuras que componen los paneles que no están situados en el mismo plano, porque el cálculo de la media global puede ser efectuado para los valores no apropiados (no correspondientes).

En la parte inferior del cuadro de diálogo, están disponibles dos opciones: • Mostrar mensajes de error - si esta opción está activa, la advertencia de error del cálculo de refuerzo aparecerá en la pantalla durante los cálculos de refuerzo. •

Reducción de las fuerzas sobre los apoyos (si se activa la opción, para los elementos de tipo placa o lámica apoyados en puntos (usando los tipos diposnibles de apoyos o de pilares), los valores de momentos y de tensiónes en la zona de puntos de apoyo serán substituídos por el valor medio de la zona alrededor de estos apoyos /pilares).

Para los elementos de tipo placa y lámina apoyados en modo puntual (utilizando los tipos disponibles de apoyos o de pilares), los valores de los momentos y de las tensiones en la proximidad de los puntos de apoyo pueden ser notablemente superiores a los valores enlos demás puntos de la losa. Este puede causar el cálculo incorrecto del armado en la proximidad de apoyos y de pilares; para evitarlo hay que modelar estas uniones por medio de las uniones rígidas disponibles en el programa o utilizar la opción Reducción de las fuerzas sobre los apoyos. La reducción de los valores en la proximidad de los apoyos consiste en reemplazar los valores de los resultados en la proximidad de los apoyos y de los pilares por el valor medio para la proximidad de estos apoyos. El funcionamiento de la opción puede dividirse en tres etapas: • Determinación de los nudos de apoyo – el programa efectúa la reducción de los valores sólo en la proximidad de los puntos considerados como "apoyados"; se trata de los nudos en los que: − Es definido un apoyo de tipo pilar de dimensiones no iguales a cero (pilar de sección rectangular o circular) – parámetros avanzados para los apoyos − Están unidos elementos de tipo barra con elementos finitos, pero sólo si el segundo extremo de la barra es tampoco unido al mismo elemento finito (como en el caso de

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viga de refuerzo); de más, para que un nudo sea considerado como apoyado, hay que sea en contacto con por lo menos un elemento finito Para los nudos en los cuales están definidos apoyos puntuales (sin dimensiones) y apoyos de tupo viga (lineales), la reducción no se efectúa. • Cálculo del radio de la reducción: si en el nudo dado se efectúa la reducción de los valores seleccionados, hay que determinar cuales valores hay que descuidar; se descuidan los valores en este nudo y en los centros de los elementos adyacentes a este nudo; de más, se buscan los nudos ubicados en la distancia inferior al radio de la reducción (en estos nudos les valores seleccionados se descuidarán también y se reemplazarán por el valor medio); el radio de la reducción se calcula de la siguiente manera: − Para el apoyo definido en el nudo – el radio de la reducción es igual a la mitad de la diagonal del apoyo rectangular o a la mitad del diámetro del apoyo circular − Para el pilar adyacente al nudo- el radio de la reducción es igual a la mitad de la diagonal del rectángulo cuyas dimensiones son iguales a la anchura y la altura del pilar. Si para un nudo hay varios “apoyos" para los cuales los valores de los radios de la reducción son diferentes, el más grande radio calculado se toma para los cálculos. • Cálculo del valor medio – después de haber calculado el valor del radio de la reducción, se buscan los nudos ubicados en la distancia (respecto al nudo apoyado) inferior al valor calculado del radio; se descuidan los valores resultantes en todos estos nudos y en los centros de los elementos adyacentes a estos nudos; estos valores son substituidos por el valor medio de los valores resultantes en los bordes de la zona descuidada – en el cálculo de la variable se toman en consideración los parámetros del cálculo del valor medio. Si por lo menos un nudo del elemento cabe en el círculo de la reducción, el valor de este elemento se descuida también al calcular la media. Al calcular el valor medio, este valor se substituye a todos los valores descuidados en la proximidad del nudo de apoyo dado. En el cuadro de diálogo Armadura ubicado en la parte derecha de la pantalla LOSAS DE HORMIGÓ ARMADO – ARMADUDA TEÓRICA, el usuuario podrá seleccionar varios valores para la presentación: armadura teórica de losas/láminas (áreas de la armadura calculada, distancias entre las barras y números de barras de armadura) y armadura mínima de losas/láminas (áreas de la armadura, distancias entre las barras y números de barras de armadura). La armadura teórica obtenida durante el dimensionamiento de las estructuras de tipo placa y lámina puede ser igualmente presentada en forma de cruces de armadura. Las cruces de armadura o espaciamiento de la armadura serán presentados si se selecciona la opción Activar. La significación de las columnas específicas del cuadro de diálogo es la siguiente: Y [-]: armadura inferior en la dirección Y Y [+]: armadura superior en la dirección Y Z [-]: armadura inferior en la dirección Z Z [+]: armadura superior en la dirección Z La posición de la armadura infeerior y superior en el panel se toma de acuerdo con el sistema de coordenadas local del panel – vea el dibujo a continuación (esta convención se aplica también a los muros de hormigón armado).

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Por ejemplo, si la orientación del vector del eje z del sistema local de coordenadas del pane es : Armadura superior: Armadura inferior:

.

En el caso de seleccionar la norma de hormigón, para la cual es posible el cálculo de estado límite de servicio, en el cuadro de diálogo Armadura se pude acceder, además, a la pestaña ELS. En esta pestaña pueden seleccionarse, para la visualización, los siguientes valores (según la norma no todos los valores son accesibles): ancho de fisura en las dos direcciones, coeficiente de rigidez, flecha de flexión f. Después de los cálculos de la armadura teórica se puede pasar a la pantalla Losas – armadura real.

Las opciones que se encuentran en el cuadro de diálogo Resultados permiten la presentación de los resultados de cálculo de zonas de armadura real y la modificación manual de estos resultados. El cuadro de diálogo Resultados se compone de dos pestañas: Flexión y Punzonamiento. El cuadro de diálogo recién presentado se compone de tres partes: • Definición de zonas de armadura real: automática/ manual (definición del modo de trabajo) • Lista de selección de soluciones • Campos de presentación de las zonas de armadura real para la solución seleccionada

Definición de las zonas de armadura El programa permite trabajar en dos modos de definición de las zonas de armadura real: automático y manual. El modo automático permite generar las zonas de armadura, y luego calcular para ellas la armadura real a partir de las secciones de armadura teórica calculada anteriormente. Las zonas de armadura se definen con ayuda de algoritmos de optimización. Una vez acabados los

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cálculos el usuario puede seleccionar la solución de la lista de las soluciones accesibles propuestas por el usuario. A fin de optimizar algunas zonas de armado la solución pasa por tener en cuenta una serie de factores. Para la armadura de mallas electrosoldadas, los objetivos de la optimización son: • Número de mallas necesarias para obtener la geometría de los cortes apropiada. • peso de las mallas electrosoldadas • utilización de las mallas electrosoldadas. En la armadura con barra, son importantes los siguientes parámetros: la separación, la diminución del surtido de barras utilizadas así como el peso de acero utilizado. El modo manual permite definir al usuario las zonas personalizadas de armadura real. En este caso, el programa selecciona solamente las barras o las mallas electrosoldadas específicas (a partir de las secciones de acero teóricas, de los parámetros de armadura y de las opciones de cálculo). Después de seleccionar la opción de las zonas de armadura manual y de pasar a la pantalla gráfica, el puntero cambia de forma (aparece en forma de cruz), lo que permite seleccionar las zonas. El método de definición de las zonas de armadura es similar a la definición de los contornos del rectángulo. La definición consiste en designar la posición de dos puntos. El primer clic con el botón derecho del ratón define el primer ángulo y los contornos del rectángulo. El segundo clic define el ángulo opuesto del rectángulo. Después de la definición de la geometría de la zona, hay que atribuir un nombre a la zona y hacer clic en el botón. Aplicar. El botón Eliminar sirve para eliminar de la lista la zona activa, en cambio el botón Eliminar todo elimina todas las zonas de la lista. Lista de las soluciones posibles La lista de los resultados posibles permite seleccionar una solución posible propuesta por el usuario. Las soluciones están ordenadas según el factor de optimización. Este factor constituye la media ponderada de los parámetros optimizados. Hay que tener en cuenta que las soluciones que facilitan los trabajos de armadura son preferidas respecto a las que exigen la utilización mínima de acero. Si se selecciona la opción de armadura de mallas electrosoldadas, la lista de soluciones contiene los datos siguientes: nombre y tipo de mallas electrosoldadas utilizadas, porcentaje de utilización de las mallas electrosoldadas así como el peso total de las mallas electrosoldadas con los recortes. En la opción de armadura con barras, la lista de soluciones contiene: estimación de peso de cada tipo de barra y de peso total de acero. En esta estimación, la masa que proviene de los recubrimientos exigidos de las barras y de la armadura de la estructura no son tomados en cuenta. Presentación y modificación de las zonas de armadura Los campos que se encuentran en la tabla Lista de zonas facilitan la presentación y la modificación de las zonas de armadura. Para la zona seleccionada se muestran las coordenadas del ángulo inferior izquierdo y superior derecho. La zona seleccionada es resaltada en la tabla de valores de la armadura y en la ventana gráfica que presenta el sistema de zonas de las armaduras superiores e inferiores. La zona activa puede ser modificada por el usuario. #OTA:

Cualquier tipo de modificación de la zona durante el trabajo en el modo automático hace pasar al modo manual.

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Las opciones que se encuentran en la pestaña Punzonamiento permiten: • consultar y definir los puntos de la verificación del punzonamiento • agrupar los puntos de verificación (homogeneización de la geometría) • atribuir a los apoyos (pilares) las características geométricas de la cabeza. • Consultar los resultados de cálculo de punzonamiento. Consulta y agregado de puntos, entrados por el usuario, para la verificación de punzonamiento En el caso de definir los apoyos puntuales en la estructura, éstos son automáticamente entrados en la lista de puntos y son mostrados con la letra S seguida del número de orden. Para cada tipo de apoyo, se puede consultar: • Coordenadas (en el campo Posición) • Valor máximo de reacción del apoyo (en el campo Fuerza de punzonamiento max.) • geometría del apoyo, a condición de que ésta no haya sido definida durante la definición del apoyo en el cuadro de diálogo Avanzado. Para mostrar los datos relativos a un punto de verificación hay que seleccionar de la lista de puntos un solo nombre. Independientemente de los apoyos, se pueden definir puntos de verificación por el usuario. Para definir un nuevo punto de verificación, hay que hacer clic en el botón uevo. Cada vez, después de esta operación, es agregado a la lista un nuevo punto de verificación designado con la letra P y un número de orden siguiente. Después de la selección del punto de verificación, se activan los campos que permiten la definición de la posición del punto, de la geometría de la carga y del valor de fuerza de punzonamiento. Estos valores son guardados automáticamente (no es necesaria ninguna operación suplementaria para confirmarlo). Para eliminar el punto de verificación agregado, hay que seleccionarlo y hacer clic en el botón Eliminar. Es imposible eliminar los puntos que constituyen los apoyos definidos en la geometría de la estructura (marcados con la letra S). Cabezas de pilares (apoyos) El programa permite definir las cabezas sobre los apoyos (pilares), que serán tomadas en cuenta durante el cálculo de punzonamiento. Para hacerlo, hay que activar la opción Cabeza (los campos con las dimensiones son accesibles) y definir las dimensiones de la cabeza. Para la cabeza en un apoyo rectangular tenemos: longitud de los lados de la cabeza en el punto de contacto con la superficie de la losa (letras a y b) y la altura de la cabeza (letra h). Para la cabeza en un apoyo circular tenemos: el diámetro de la cabeza d y su altura h (en el caso de capitel circular) o longitud de los lados del capitel (designadas con las letras a y b) – en el caso del capitel rectangular. En el caso en el que el apoyo pertenezca a un grupo, la cabeza es atribuida a todos los elementos de este grupo. Agrupar los puntos Tanto los puntos suplementarios de verificación como los apoyos pueden ser agrupados a fin de obtener una de la geometría más fácil. Los puntos se pueden agrupar manualmente seleccionando en la lista de nombres y presionando la tecla >;también es posible el agrupamiento automático de todos los apoyos: hay que presionar la tecla >>. En el caso de los apoyos se exige la compatibilidad de las dimensiones del apoyo. Si las condiciones de la compatibilidad de las dimensiones del apoyo no se cumplen, los puntos de Web:www.robot97.com




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verificación o los apoyos que no son compatibles con el primer elemento de la lista serán eliminados durante la acción de hacer válido el grupo. Si se agrupan puntos de diferentes dimensiones, los valores de las dimensiones son tomadas según el primer punto definido en el grupo. El agregar un nuevo punto a un grupo provoca el cambio automático de sus valores conformes con las dimensiones del grupo. La agrupación de apoyos de diferentes dimensiones de cabezas funciona de forma análoga. Después de la definición del grupo, cualquier tipo de modificación de un componente del grupo se refiere a todo el grupo y éste es modificado. Presentación de los resultados de cálculos En la tabla que contiene los resultados del análisis de punzonamiento, para cada punto de verificación se pueden encontrar los siguientes valores: • fuerza de punzonamiento admisible calculada por el usuario según la norma. • Esfuerzo dimensionante resultante de cálculo definido en el campo Fuerza de punzonamiento max. para los puntos de verificación suplementaria, o leído de los resultados de cálculo MEF para los apoyos. • Perímetro crítico calculado según las exigencias de la norma. • Armadura: longitud de la armadura respecto el centro del pilar en dos direcciones perpendiculares perímetro de la zona de armadura (si necesario) sección total de la armadura número y diámetro de barras calculados según la sección total y según los parámetros de punzonamiento. • Coeficiente de seguridad que constituye la relación entre la fuerza de punzonamiento máxima y la fuerza de punzonamiento admisible. Los resultados del análisis de punzonamiento para los puntos específicos están representados con colores correspondientes a los resultados de los cálculos : • el color azul para los puntos que satisfacen las condiciones de punzonamientu y no necesitan armaduras adicionales • el color verde para los puntos que satisfacen las condiciones de punzonamientu pero necesitan armaduras adicionales • el color rojo para los puntos que no satisfacen las condiciones de punzonamientu apenas del uso de las armaduras. El perímetro crítico se muestra en el modo gráfico en la pantalla Losas - armadura en la forma de una línea verde alrededor de los pilares. El alcance de las armaduras de punzonamiento está representado en modo gráfico en el plano de ejecución de la losa (encofrado). En la pestaña Punzonamiento pueden encontrarse unas opciones adicionales (depende de la norma de dimensionamiento de las estructuras de hormigón armado seleccionada). orma ACI Después de seleccionar esta norma en el cuadro de diálogo también está accesible la opción Tipo, que define la localización de cada apoyo: dentro de la losa, en el borde de la losa o en el ángulo de la losa. El tipo de apoyo es aprovechado durante los cálculos de la fuerza de punzonamiento admisible [ACI 318-99 11.12.2.2]. orma EC2 Web:www.robot97.com




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Después de seleccionar eta norma en el cuadro de diálogo también está accesible la poción β. Para cada apoyo el parámetro define la localización del apoyo; dentro de la losa, en el borde de la losa o en el ángulo de la losa. El valor de este parámetro es aprovechado durante el cálculo de la fuerza de punzonamiento [ENV 1992-1-1 EC2 4.3.4.3]. Una vez acabados los cálculos de armadura de la losa se pueden presentar los resultados de cálculo en forma una de nota de cálculo (opción Resultados/#ota de cálculo). En la pantalla aparece el editor de texto del sistema Robot Millennium que contiene los datos de la losa dimensionada y también los resultados de los cálculos y del dimensionamiento. Después de seleccionar la opción Resultados/Plano de ejecución en el menú o después de presionar el icono se abre la pantalla Plano de ejecución, en la que se presentará el plano de ejecución de la losa calculada y dimensionada. El plano de ejecución de la viga será presentado en la pantalla en forma correspondiente a los parámetros del dibujo adoptado (véase el capítulo 6.2.5).

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Métodos de cálculo Método analítico El método analítico de cálculo del área de la armadura de placas y láminas, implementada en el sistema Robot, está basado en la concepción presentada en el artículo de A. Capra y J-F Maury´s. titulado “Calcul automatique du ferrailage optimal des plaques et coques en béton armé” Annales de l'Institut Technique du Bâtiment et des Travaux Publiques, No.367, Diciembre 1978. Procedimiento de Cálculo El procedimiento de cálculos está basado en la suposición fundamental que, si son dados los valores de la armadura Ax y Ay correspondientes a dos direcciones perpendiculares "x" y "y", uno puede adoptar un armado "equivalente" en cualquier otra dirección. La armadura equivalente es calculada según la siguiente formula: donde

α = ∠ ( x, n )

Los valores de fuerzas seccionales (momentos y fuerzas de membrana) Mn, Nn pueden obtenerse desde las siguientes fórmulas de transformación:

Así, la inigualdad presentada abajo formula la condición de armado "correcto", es decir que las armaduras son capaces de soportar las fuerzas internas en una sección arbitraria:

Donde la función Φ(Mn, Nn), se refiere al valor de armado requerido para transmitir las fuerzas calculadas en la dirección "n" - Mn, Nn. La inigualdad determina sobre el plano (Eje Ax , Ay) el intervalo para los valores "admisibles" del armado, Ax, Ay (mitad del plano). Si tal área se determina para un conjunto de direcciones "n" suficientemente denso (el programa asume que el control se efectúa cada 10º), se obtiene el intervalo de los valores Ax, Ay admisibles. El armado adoptado por el programa es el mínimo (suma mínima de superficies Ax+Ay). Si el tipo de estructura o las opciones de cálculo seleccionadas causan la reducción del conjunto de esfuerzos internos, el cálculo de las armaduras se efectúa basándose en: •

momentos Mn – estructuras de tipo placa o opción flexión simple para estructuras de tipo lámina.

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•

fuerzas de membrana Nn – estructuras de tuipo tensión plana o opción tracción/compresión para las estructuras de tuipo lámina

•

conjunto completo de esfuerzos Mn, Nn - opción flexión + tracción/compresión epara las estructuras de tipo lámina.

Hay queponer atención en el hecho que, para el cálculo de armaduras en una dirección, el método analítico se limita al cálculo de armaduras sólo en la dirección de las armaduras principales, sin división en ‘n’ direcciones. Esto significa que la losa se dimensiona sólo para el conjunto de fuerzas Mxx y Nxx. El programa Robot Millenium prevee también la posibilidad de usar el método de momentos determinantes equivalentes ideado por la Wood y Armer. La descripción detallada del método puede encontrarse, por ejemplo, en R.H.Wood – “The reinforcement of slabs in accordance with a pre-determined field of moments ", Concrete, Febrero 1968, Agosto 1968 (correspondencia). Procedimiento de Cálculo Si se calcula la armadura para las estructuras de tipo placa o si se activa la opción de dimensionado del panel para la flexión simple en una estructura de tipo lámina, se calculan los momentos de dimensionado conformemente al método propuesto por Wood y Armer (las formulas se proporcionan a continuación). Para una dirección seleccionada "x" (y la dirección perpendicular correspondiente "y") calcula dos tipos de momentos de diseño M*: el inferior (positivo, ocasionando la tensión principal en las partes inferiores) y el superior (negativo, ocasionando tensión en las partes superiores). El procedimiento general toma la forma siguiente: La determinación de los momentos inferiores Mxd*, Myd*: Mxd* = Mx + |Mxy| Myd* = My + |Mxy| Si Mx < -|Mxy| (es decir si calculado Mxd* < 0) Mxd* = 0 Myd* = My + |Mxy2/Mx|. Análogamente cuando My < -|Mxy| (es decir sí Myd* calculado < 0) (*) Mxd* = Mx + |Mxy2/My| (*) Myd* = 0 (*) Así, si cualquiera de los momentos obtenidos Mxd*, Myd* es menor que cero, uno debería presuponer que el valor es cero (tales momentos diseñarían las armaduras inferiores para la tensión en las capas superiores que se determinan adicionalmente sobre el texto). La determinación de los momentos "superiores" Mxg*, Myg*: Mxg* = Mx - |Mxy| Myg* = My - |Mxy| Si Mx > |Mxy| (es decir si calculando Mxg* > 0) (*) Mxg* = 0 Web:www.robot97.com


(*)



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Myg* = My - |Mxy2/Mx| (*) Análogamente cuando My > |Mxy| (es decir sí calculando Myg* > 0) Mxg* = Mx - |Mxy2/My| Myg* = 0. Si así cualquiera de los momentos obtenidos Mxg*, Myg* es mayor a cero, uno debería presuponer el valor cero ( tales momentos diseñarían los refuerzos inferiores, que son verificadas por los momentos inferiores anteriormente calculados, momentos Mxd*, Myd*) De manera analógica, para las estructuras en tensión plana o en el caso de haber desactivado la opción de dimensionamiento de paneles en tracción/compresión en la estructura de tipo lámina, se calculan los esfuerzos de dimensionamiento según las formulas proporcionadas a continuación. Para la dirección ‘x’ seleccionada (y para la dirección perpendicular ‘y’ correspondiente) se calculan los esfuerzos de dimensionado N* ‘de tracción’ (positivos, ocasionando la tracción de la sección) y ‘de compresión’ (negativos, ocasionando la compresión de la sección). La formula general es la siguiente. Cáclulo de les esfuerzos ‘de tracción’ Nxr*, Nyr*: Nxr* = Nx + |Nxy| Nyr* = Ny + |Nxy| Pero, si Nx < -|Nxy| (es a decir Nxd* calculado < 0) Nxr* = 0 Nyr* = Ny + |Nxy*Nxy/Nx|. De manera semejante, si Ny < -|Nxy| (es a decir Nyr* calculado < 0) (*) (*) Nxr* = Nx + |Nxy*Nxy/Ny| (*) Nyr* = 0 Si un esfuerzo obtenido qualquiera Nxd*, Nyd* es negativo, hay que adoptar el valor cero (los esfuerzos de dimensionado de la sección en tracción se calculan a contiuación). Cálculo de los esfuerzos ‘de compresión’ Nxs*, Nys*: Nxs* = Nx - |Nxy| Nys* = Ny - |Nxy| Si Nx > |Nxy| (es a decir Nxs* calculado > 0) (*) Nxs* = 0 (*) Nys* = Ny - |Nxy*Nxy/Nx| (*) De manera semejante, si Ny > |Nxy| (es a decir Nys* calculado > 0) Nxs* = Nx - |Nxy*Nxy/Ny| Nys* = 0. Si un esfuerzo obtenido qualquiera Nxs*, Nys* es positivo, hay que adoptar el valor cero (estos esfuerzos dimensionans la sección en tracción, lo que es garantizado por los esfuerzos ‘de tracción’ Nxr*, Nyr* calculados antes).

Método E

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El método de diseño para los momentos equivalentes dados se adopta en el código holandés NEN 6720 (sección 7.3.2). Procedimiento del cálculo El algoritmo siguiente es una simplificación del algoritmo de Wood y Armer. Para las estructuras en tensión plana o en el caso de haber activado la opción de dimensionamiento de paneles en flexión en la estructura de tipo lámina, se calculan los esfuerzos de dimensionamiento según la norma NEN (las formulas se proporcionan a continuación).

Determinación de los momentos ”inferiores” Mxd *, Myd *: Mxd * = Mx + |Mxy | Myd * = My + |Mxy | Determinación de momentos "superiores" Mxg *, Myg *: Mxg * = Mx - |Mxy | Myg * = My - |Mxy | De manera analógica, para las estructuras en tensión plana o en el caso de haber activado la opción de dimensionamiento de paneles en tracción/compresión en la estructura de tipo lámina, se calculan los esfuerzos de dimensionamiento según las formulas proporcionadas a continuación. Cálculo de los esfuerzos ‘de tracción’ Nxr*, Nyr*: Nxr* = Nx + |Nxy| Nyr* = Ny + |Nxy| Cálculo de los esfuerzos ‘de compresión’ Nxs*, Nys*: Nxs* = Nx - |Nxy| Nys* = Ny - |Nxy| Para el estado complejo de tensiones (láminas con activación de la comprobación en flexión + tracción/compresión) en el que existen momentos flectres (Mxx, Mxy, Myy) y esfuerzos de membrana (Nxx Nxy, Nyy) no hay algoritmo simplificado. Pero, debido al hecho que las láminas estudiadas muy a menudo trabajan casi como losas (los esfuerzs de membrane só débiles), se conserva la posibilidad de calcular los momentos Mxd*, Myd* según el método descrito y después, añadir a estos momentos de dimensionado los esfuerzos longitudinales Nxx, Nyy.

Estado complejo de tensiones Los métodos simplificados permiten acelerar cálculos en el caso de estado flexural "puro" (losa, flexión simple) o en el caso de membrana (tensión plana, flexión/compresión). No hay ningún algoritmo simplificado listo para un estado complejo (cáscaras) qué implica la fuerza de membrana adicional (Nx Nxy, Ny). Parece que la aplicación del acercamiento "analítico" es el único procedimiento admisible.

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Sin embargo, como las cáscaras modeladas frecuentemente trabajan como láminas (cuando las fuerzas de la membrana son despreciables), el programa proporciona la posibilidad de seleccionar un método simplificado en es que las fuerzas longitudinales Nx, Ny se superponen a los momentos dimensionantes. Debe enfatizarse que esta solución sólo está justificada para las fuerzas de membrana relativamente pequeña y es el usuario que toma la responsabilidad por cada caso particular de aplicación de este procedimiento. Comparación entre los métodos En las pruebas realizadas, las diferencias entre los resultados obtenidos al calcular la armadura por medio del método analítico y los simplificados no han excedido 5% de área del refuerzo (los métodos simplificados calcularon un armado máximo ligeramente mayor). Desde el punto de vista de cálculos, el método analítico es el método de cálculo el más complejo entre los métodos de calcular la armadura en el programa Robot. En comparación con los métodos Wood&Armer o NEN, el tiempo de cálculos según el método analítico (excepto el cálculo de losas armadas en una dirección) puede ser sensiblemente más grande (en función de la estructura, la duración de los cálculos puede augmentar de 100% a 500%).

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7. CATÁLOGOS DE PERFILES En el programa Robot Millenium, el usuario tiene a su disposición varias bases de datos de secciones de barras. Todos los datos que pertenecen a la geometría de la sección se guardan en los bancos de datos de secciones estándar. El usuario puede hacer uso de ellos proporcionando el nombre del banco de datos apropiado. El usuario también puede definir su propio banco de datos de sección en la que serán guardadas las secciones usadas frecuentemente. Una vez escogida la opción Herramientas/Catálogo de perfiles del menú del Robot o presionado el icono , un visor aparecerá en la pantalla como muestra el dibujo debajo esta se usa para la presentación de información sobre las secciones normales y las operaciones efectuadas en los bancos de datos de la sección.

El visor de catálogos de perfiles mostrado en el dibujo anterior está dividido en varias partes: • Vista de la sección transversal de la sección seleccionada en el que se muestran las marcas básicas y dimensiones de la sección. • La ventana de diálogo en la que se muestra una lista de valores de propiedades básicas de la sección seleccionada. • La tabla en la que se dan todos los datos de la sección. La tabla presenta los siguientes datos acerca de las secciones:

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ROBOT Millenium.19.0- MAUAL DEL USUARIO

• • • •

• •

Nombre de la sección. Las dimensiones básicas de la sección (dim1, dim2, dim3) - dependiendo del tipo de la sección, se rellena una columna (dim1, y en el resto el valor cero), dos columnas o tres columnas tipo de forma de la sección todas las dimensiones disponibles y las propiedades geométricas de la sección (dimensiones d_1, d_2,..., ángulo a_1, a_2 son parámetros adicionales de la sección geométricos, en cambio las dimensiones P1_L, P1_T, P2_L, P2_T, P3_L, P3_T, P4_L, P4_T son dimensiones de los perfiles en cruz) Símbolo de la sección - contiene una descripción completa de la geometría de la sección, cuando el perfil no es un perfil estándar. Al final de la tabla proporcionan la información siguiente: paredes delgadas (sí allí aparece el símbolo, eso significa que la sección es una sección de paredes delgadas), material (si allí aparece el símbolo, eso significa que el material se ha definido junto con la sección), la descripción del material (contiene una descripción completa de materiales en una sección), puntos (contiene una descripción de puntos característicos de una sección).

La base de datos de secciones permite al usuario: • Presentar las dimensiones y propiedades de la sección localizadas en el banco de datos de la sección seleccionada • Abrir un nuevo banco de datos de sección seleccionando el comando Archivo/Abrir • •

catálogo, o seleccionando el icono . Declarar una nueva selección en el banco de datos. Copiar secciones entre los bancos de datos.

El programa Robot Millenium también proporciona una opción que permite al usuario proyectar sus propias secciones de barra y calcular sus propiedades. La opción está disponible seleccionando el comando en el esquema Herramientas/Definición de sección Las funciones básicas del módulo Definición de secciones son: • Posibilidad de una definición gráfica de la sección transversal de la barra • Cálculo de sus valores geométricos y ponderados (área, momentos de inercia, el centro de gravedad etc.) • Guardar la sección en el banco de datos del usuario junto con valores calculados. El perfil de la barra puede constituir: • Sección maciza • Sección de paredes delgadas. Las secciones macizas puede constituir: • Sección con huecos • Sección homogénea o mixta • Sección con lados rectos o encorvados • Sección tomada de un catálogo y modificada en el módulo Sección - Definición. Para definir un perfil, hay que efectuar las operaciones siguientes: 1. definir en modo gráfico la geometría de la sección transversal

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2. 3. 4.

entrar las propiedades físicas y los valores de los coeficientes para el material efectuar los cálculos almacenar el perfil en la base de datos de perfiles.

Para definir los contornos de una sección maciza o la geometría de una sección de paredes delgadas, se puede utilizar las siguientes opciones: polígono, rectángulo y circulo. Para modificar la posición del contorno se puede utilizar las siguientes opciones (translación, rotación, simetría). Para modificar la sección definida se puede utilizar dos opciones ('ormalizar contornos superpuestos y Modificar puntos disponibles en el menú Contorno). Es también posible definir los perfiles con huecos o perfiles que se componen de elementos de materiales con propiedades diferentes . La opción Resultados / Características geométricas /Resultados permite empezar los cálculos de las características geométricas de la sección definida. En la pantalla aparece el cuadro de diálogo Resultados, en el que se presentan los resultados de cálculo de las características de perfil. La ventana gráfica muestra la posición del sistema de coordenadas centrales y principales. Para una sección maciza son calculados los siguientes valores geométricos y ponderados: • área de sección del perfil (Ax) • perímetro del perfil • posición del centro de gravedad en el sistema de coordenadas globales • ángulos principales – ángulos de inclinación del primer eje del sistema principal respecto al sistema global • momentos de inercia y de torsión calculados en los sistemas de coordenadas centrales, principales y arbitrarias (Iy, Iz, Iyz) • radios de inercia (iy, iz) • coeficientes de resistencia al cortante (Wy, Wz) • coeficientes de resistencia a la flexión (Wely, Welz) • coeficientes de resistencia plástica (WplY, WplZ) • momentos estáticos (en un sistema de coordenadas arbitrarias) (Sy, Sz) • momento de inercia en torsión Ix (sólo el valor geométrico) • distancia entre las fibras extremas y los ejes principales y centrales • coeficientes de rigidez para el cortante (área reducida de la sección en cortante utilizada para el cálculo de las tensiones tangentes extremas en la barra) (Ay, Az).

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Los coeficientes plásticos de resistencia respecto a los ejes principales del perfil se calculan según las siguientes formulas.

El momento flector alrededor del eje y o z causando la plastificación total de la sección es el producto del valor del coeficiente plástico de resistencia respecto al eje y o z y del valor del límite de plasticidad. son superficies de áreas iguales creadas como resultado de la división por línea neutral paralela al eje y. El programa presenta el cuadro de diálogo Resultados en el que muestra los resultados de cálculo de las características de la sección maciza. Para los perfiles de paredes delgadas, el programa calcula los valores siguientes: • área de la sección transversal del perfil Ax

•

posición del centro de gravedad ( Y0 , Z 0 ) en el sistema de coordenadas globales del usuario ángulo principal (Alfa) - ángulo de inclinación del primer eje en relación con el sentido positivo del eje global Y momentos de inercia y de desviación calculadas en relación con los ejes el sistema global del usuario ( I Y , I Z , I YZ ) y en relación con los ejes centrales principales ( Iy, Iz ) momento de inercia sectorial Iω , Iωy , Iωz

• • •

distancia entre las fibras extremas de perfil y los ejes principales y centrales posición del centro de flexión ( Yc, Zc ) en el sistema de coordenadas globales peso de una unidad de longitud de la barra (p. un).

• • •

Durante los cálculos de las magnitudes características de la geometría de las secciones de paredes delgadas, el programa utiliza el método basado en el principio de la reducción de la sección transversal a la línea media de la sección; en cada punto en el que está aplicada la masa: m(s)=ρ(s) δ(s)=1*δ(s), donde δ(s) es el espesor de la pared de la sección y s es la coordenada sectorial en la línea media. La sección transversal de paredes delgadas es considerada como un objeto de una dimensión (longitud) y es dividida en un número arbitrario pero finito de segmentos y/o arcos. Una vez definido el perfil se puede guardar en el catálogo de perfiles (base de datos del usuario). La opción es accesible en la pantalla Sección - definición: • seleccionando el comando del menú : Archivo\Guardar en un catálogo • presionando el botón en la barra de herramientas . Después de seleccionar esta opción aparece el cuadro de diálogo presentado a continuación.

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Para guardar el perfil en la base, hay que: • entrar el nombre del perfil : cuatro letras como máximo (NOTA: no se permite el uso de las cifras) • entrar las dimensiones que caracterizan el perfil (números reales que definen las informaciones sobre el perfil): = en el caso de entrar una sola dimensión hay que entrar Dimensión 1 = en el caso de entrar dos dimensiones hay que entrar Dimensión 1 y Dimensión 3.

Durante el dimensionamiento de la estructura se puede utilizar la opción Tipo de perfil que permite definir la naturaleza y el tipo de perfil. Las unidades indicadas en la parte inferior del cuadro de diálogo, se refieren al tipo de carga de perfil (ellas serán dadas en unidades corrientes de las dimensiones de la sección). Si después de haber calculado las características geométricas de la sección, se selecciona el comando Resultados/Características geométricas/'ota de cálculo (accesible después de efectuar los cálculos de las características geométricas de perfil), se abre el editor de texto en el que se encuentran los datos y los resultados de los cálculos de la característica geométrica del perfil.

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8. COPIAS IMPRESAS La culminación de la documentación técnica del proyecto es una fase muy importante en el proceso de diseño. Por consiguiente el programa Robot Millenium mantiene una variedad de posibilidades para obtener una copia impresa para satisfacer las necesidades del usuario.

8.1. Notas de Cálculo El programa Robot Millenium aporta una amplia gama de notas del cálculo generadas según plantillas predefinidas, que serán utilizadas después de la instalación (informe de instalación) y que pueden generar las notas de cálculo para las estructuras estudiadas después del cálculo o dimensionamiento. Estas notas contienen todos los datos introducidos por el usuario, los resultados de los cálculos y los resultados del dimensionamiento (valores de fuerzas interiores, elementos de armado para el dimensionamiento de estructuras de hormigón armado, parámetros de uniones para la comprobación de uniones etc.). Los parámetros de impresión están disponibles en la ventana de diálogo Configuración de Página (vea capítulo 8.3).

8.2. Composición de la copia impresa La impresión desde el visor es posible seleccionando la opción Archivo/Imprimir. Una vez seleccionada esta opción, se imprimirá el contenido de la ventana gráfica activa. El sistema Robot Millenium ofrece la posibilidad de que el usuario pueda componer libremente sus impresiones. Una vez elegida la opción Archivo/Componer impresión o se selecciona el icono ventana de diálogo descrita debajo se desplegará en la pantalla.

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Debajo se listan todas las opciones más importantes disponibles en el cuadro de diálogo Componer impresión: • guardar en el formato *.sxw y abrir el archivo en el programa OpenOffice.org • guardar en el formato *.doc y abrir el archivo en el programa MS Word © • guardar en el formato *.html y abrir el archivo en el explorador • insertar documentos de otros programas en el formato *.rtf • desactivar páginas específicas en la copia impresa (esta opción sirve para modificar la copia impresa sin eliminar el elemento de la impresión compuesta) • comandar la impresión de las páginas específicas • asignación de plantillas diferentes de disposición de página a los elementos sucesivos de la impresión • repetir los encabezados de las tablas divididas en muchas páginas (opción) • consideración de las páginas excluidas de la impresión en la numeración y en el índice (opción). La ventana de diálogo anterior permite componer una copia impresa de todos los objetos creados previamente. A diferencia del comando Imprimir que imprime el contenido de la ventana activa (tabla o el visualizador gráfico), la composición realiza la copia impresa de el conjunto seleccionado por el usuario. La ventana de diálogo anterior contiene cuatro pestañas: • Estándar es la plantilla normal con datos básicos en una estructura dada (la vista de la estructura, información sobre nodos, exclusiones, secciones y cargas), los resultados del cálculo obtenidos durante los análisis (reacción de la estructura, desplazamientos, fuerzas interiores, tensiones y los autovalores (eigen valores) para el análisis dinámico) así como

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la información acerca del diseño/verificación de elementos de estructuras de acero (exclusiones y conexiones). • Pantallas capturadas campo que contiene las pantallas capturadas por el usuario. La opción de captura de pantalla puede ser ejecutada seleccionando desde el menú el comando Archivo/Capturar pantalla (o pulsando el icono .); una vez seleccionada esta opción se desplegará una pequeña ventana de diálogo que se muestra debajo. Apretando el botón OK los resultados del visor son guardados, bajo el nombre dado, a la izquierda de la ventana (etiqueta de Pantallas Capturadas).

OTA:

El contenido de la tabla puede ser "capturado" en cualquier momento, salvo cuando la pestaña Edición está selecciona.

En la zona Actualización de la captura de pantalla dos opciones están disponibles: Vista actualizada al imprimir – si se selecciona esta opción, la captura de pantalla será actualizada en los documentos si el modelo de estructura se modifica; este tipo de vista se genera antes de cada impresión o antes de cada vista preliminar y contiene la geometría actual y los datos y resultados actuales del proyecto Vista actual (jpg) – si se selecciona esta opción, la captura de pantalla será sólo un bitmap insertado en el documento y no será actualizada después de las modificaciones del modelo de estructura; este tipo de vista contiene los datos y resultados (por ejemplo, diagramas y mapas) guardados en el momento del almacenamiento de la captura; si el modelo de la estructura se modifica, la vista puede ser no actual (la ventaja de la captura de pantalla en forma de bitmap es que la captura se guarda una vez y no se genera al imprimir o al mostrar la vista preliminar, lo que puede ser importante al analizar los resultados para las estryucturas de gran tamaño. La opción Estructura entera en la zona Actualización de la captura de pantalla define si en el caso de capturas de pantalla para la structura entera, la captura debe actualizarse incluyendo las barras, paneles o objetos añadidos más tarde. En el caso de capturas de pantalla conteniendo una selección de objetos, la selección se guarda en la vista capturada.

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Si la opción Estructura entera es activa, en la documentación preparada usando la opción Componer impresión, la captura de la pantalla será actualizada automáticamente basándose en todos los elementos. Si se desactiva la opción Estructura entera, los nuevos elementos no se considerarán en la vista de la estructura. Hay que resaltar que las modificaciones de la geometría respecto a los elementos guardados en la vista (por ejemplo, eliminación de elementos) se actualizana en la copia impresa preparada. • •

Plantillas - permite configurar la composición, incluso cambiar la configuración de la plantilla predefinida. Edición simplificada - la etiqueta permite componer copia impresa simplificada que cubre los datos y resultados de cálculo.

La parte más baja de la ventana de del diálogo contiene los botones siguientes: Configurar página Vista preliminar Imprimir Archivo

Cerrar

Abre la ventana de diálogo Definición de la página Presentación previa de la copia impresa compuesta Inicia la impresión de la copia impresa compuesta Guarda los componentes de la copia impresa compuesta en un fichero Guarda la nota de cálculo en el formato html y la abre en el explorador Guarda la nota de cálculo en el formato doc y la abre en el programa MS Word © (NOTA: el programa MS Word © debe ser instalado en el disco duro) Si al guardar el programa muestra una advertencia de MS Visual Basic relativa a macros no activas, hay que seleccionar la opción Harramientas / Macro / Seguredad en el menú del programa MS Word ©, y luego cambiar el ivel de seguredad en más bajo (si ce selección el ivel medio de seguredad, el programa MS Word © muestra un cuadro de diálogo informando de la presencia de macros en el documento y cada vez hay que confirmar su activación) Guarda la nota de cálculo en el formato *.sxw y la abre en el programa OpenOffice.org (NOTA: el programa OpenOffice.org debe ser instalado en el disco duro) Cierra la ventana de diálogo de la composición de la Impresión compuesta.

Si el botón Vista preliminar se aprieta, aparecerá la vista previa de la copia actualmente compuesta. Una de las opciones en el contenido del menú merece la pena ser descrita detalladamente pues resulta muy útil durante la preparación de la documentación para una estructura diseñada. Una vez que la vista previa se activa, el cursor del ratón está en el modo de ampliar/reducir (simbolizada con ). Si uno presiona el botón localizado en el menú, el modo del cursor cambiará a la selección y edición. Cuando el cursor está en este modo y se pulsa dos veces el botón sobre un objeto en los resultados de vista previa de impresión se abre una ventana que permite al usuario revisar la vista de la estructura o una tabla. Si el usuario modifica la vista de la estructura (el ej. Agrega una nueva barra a la estructura) o en la tabla

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(pl. ej. Agregar una nueva columna a la tabla) y presionar el botón (Enter) para ver de antemano los cambios introducidos en la vista de la estructura o tabla serán incluidos automáticamente en composición de la copia impresa (visualizó vista previa impresa). Para volver al modo de ampliar/reducir debe presionarse el botón en el menú de vista previa de la impresión. Al final del menú se encuentran los botones Exacto/Simplificado que permiten seleccionar el modo de generar la vista predefinida de los elementos seleccionados de la impresión compuesta.. La selección del modo simplificado reduce la duración de la ejecución de la vista preliminar. En la edición simplificada se presenta solamente la distribución de los elementos de la impresión (en las tablas puede no haber resultados de cálculos). La vista preliminar será siempre presentada en el modo seleccionado por el usuario en la barra de herramientas presentada en la figura de abajo.

8.2.1.

Estándar

La etiqueta Estándar de la ventana de diálogo Composición de la impresión ha sido dividida en dos paneles: izquierdo y derecho. En el panel izquierdo se despliegan los objetos particulares seleccionados para la impresión (los contenidos dependen en la etiqueta escogida), por lo que el derecho es usado para componer una impresión completa que puede contener todos los objetos especificados en el panel izquierdo. La composición de impresión requiere el movimiento de objetos del panel izquierdo al derecho, para ello se usan dos botones: Todo y Agregar. Una vez que el botón Todo, es presionado se transferirán todos los objetos del panel izquierdo al derecho. Consideremos que simplemente presionamos el botón Agregar, el botón mueve sólo el objeto resaltado del panel izquierdo. Debajo del botón Agregar y Todo, el usuario encuentra el botón Estándar . Si el usuario compone una copia impresa que satisface sus necesidades y a él le agradaría preparar la composición normal, él debe presionar el botón Normal. Se transferirán todos los componentes de la copia impresa contenidos en el panel derecho al panel izquierdo de la etiqueta Estándar. La parte central del cuadro de diálogo contiene también el botón Insertar desde un archivo. Un clic en este botón permite insertar un archivo cualquiera en la copia impresa compuesta. Es posible insertar archivos en el formato *.rtf. OTA:

Si el usuario define los componentes de la copia impresa estándar (es decir los movimientos los elementos del panel derecho al panel izquierdo en la etiqueta Estándar presionando el botón Estándar), el nuevo arreglo estándar borrará el proporcionado junto con el programa. Será imposible restaurar la disposición anterior de componentes.

Hay un barra de herramientas pequeña encima del panel derecho. Consiste en varios iconos que permiten: -

Anular en el panel derecho todos los elementos de la copia impresa, compuestos hasta el momento por el usuario, Anular en el panel derecho los elementos seleccionados de la copia impresa, compuestos hasta el momento por el usuario, Mover un elemento seleccionado hacia arriba en la copia impresa compuesta Mover un elemento seleccionado hacia abajo en la copia impresa compuesta 8-5

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Excluir el elemento seleccionado de la lista de impresión; el estado de la impresión del elemento dado incluido en la lista es representado en la fin de la línea correspondiente al elemento de impresión: si el símbolo está ausente, esto significa que el elemento es incluido en la impresión; si el símbolo es presente, el elemento correspondiente es excluido de la impresión; los nuevos elementos se agregan activados por defecto

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Excluir el elemento seleccionado de la lista de impresión; el estado de la impresión del elemento dado incluido en la lista es representado en la fin de la línea correspondiente al elemento de impresión: si el símbolo está ausente, esto significa que el elemento es incluido en la impresión; si el símbolo es presente, el elemento correspondiente es excluido de la impresión Una otra aplicación de esta opción permite obtener numeración discontinua en la copia impresa. Para aconseguirlo, hay que crear elementos de impresión (por ejemplo, páginas vacías) y luego excluirlas de la impresión y activar la opción Considerar las páginas no impresas en la numeración y en el índice ubicada en el cuadro de diálogo Definición de Página (ficha Página).

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activar la vista previa de los elementos de la composición o de la copia impresa seleccionados (si ningún elemento se selecciona en el panel derecho, la vista previa se activará para la copia impresa compuesta entera). Mostrar la vista preliminar de los elementos seleccionados de la copia impresa en el modo simplificado o exacto. La selección del modo simplificado reduce el tiempo de abertura de la vista preliminar. NOTA: en el modo simplificado se muestra sólo la disposición de los elementos en la página, pero, por ejemplo, en las tablas no serán presentados los resultados de cálculos) Activa la impresión de los elementos de la composición (si ningún elemento se selecciona en el panel derecho, la impresión se activará para la copia impresa compuesta entera).

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-

Si se selecciona A partir de la nueva página (marcado por ), cada objeto agregado al panel derecho empezará en una nueva página. El orden del menú contextual (desplegado debajo) también puede usarse para insertar el descanso de la página. Para hacer que el cursor esté en el panel derecho pulsar el botón derecho del ratón mientras el cursor está en el panel derecho.

Es más, el menú contextual presentado contiene varias opciones que permiten:

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Insertar página vacía

Agrega a la copia impresa una página en blanco antes de un objeto seleccionó (resaltado) incluido en el panel derecho.

Insertar ota antes

Ejecuta el Editor de texto del programa Robot Millenium que permite insertar textos anteriores a un objeto seleccionado (destacado) desde el panel derecho, es decir el contenido de la copia impresa compuesta Ejecuta el editor de texto del programa Robot Millenium que permite agregar texto para colocarlo como título del objeto seleccionado destacado en el panel derecho, es decir el contenido de la copia impresa compuesta Si una tabla larga está presentada en varias páginas, es útil repetir el encabezado de la tabla en cada página; Si la opción está activada, el título de la tabla se inserta en cada página en la que cabe la tabla; por defecto la opción está inactiva

Título

Repetir encabezado

Ejecuta el Editor de texto del programa Robot Millenium que permite insertar textos posteriores a un objeto seleccionado (destacado) en el panel derecho, es decir el contenido de la copia impresa compuesta Plantilla de página- asigna a elementos sucesivos de la impresión las plantillas de página guardadas en el cuadro de diálogo Definición de página; después de la selección del nombre de la plantilla en el menú contextual su nombre se entra delante del elemento (o de los elementos) de la impresión que deben imprimirse usando esta plantilla; por ejemplo (vea el dibujo a continuación), en la copia impresa, los datos sobre las cargas serán impresas usando la plantilla “plantilla” y los valores de las cargas de viento y nieve se imprimirán usando la plantilla “Nueva plantilla”. ota después

Por defecto el programa Robot proporciona la plantilla de impresión “sin nombre”; esta plantilla debe usarse si el usuario no ha definido sus plantilla.

8.2.2.

Pantallas Capturadas

En la Pantalla se despliega la ventana de diálogo de la Composición de Impresión que se divide en dos paneles: Izquierdo y derecho. El panel izquierdo despliega los nombres de las pantallas capturadas por el usuario. El funcionamiento de captura de pantalla puede llevarse a cabo por medio del comando Archivo/Capturar Pantalla del menú o pulsando el icono

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OTA:

también es posible la "captura" del contenido de tablas, excepto cuando la etiqueta de la Edición está seleccionada en la tabla.

El panel derecho contiene la copia compuesta para la impresión completa por el usuario utilizando los objetos disponibles en el panel izquierdo. Es posible agregar todos los elementos del panel izquierdo al derecho pulsando el botón el Todos. Presionando el botón Agregar, se transfiere a la copia impresa (panel derecho) sólo las pantallas capturadas seleccionadas (resaltadas) en el panel izquierdo. Hay una barra de herramientas pequeña encima del panel derecho. Los iconos se describieron en el capítulo anterior. La parte central del cuadro de diálogo contiene también el botón Insertar desde un archivo. Un clic en este botón permite insertar un archivo cualquiera en la copia impresa compuesta. Es posible insertar archivos en el formato *.rtf.

8.2.3.

Plantillas

La etiqueta Plantillas en la en la ventana de diálogo Composición de la Impresión se divide en dos paneles. El izquierdo contiene las plantillas de impresión proporcionadas por el programa. Las plantillas contienen vistas/Drawings de la estructura y tablas de datos/ resultados apropiadamente colocadas. Algunas plantillas tienen la selección del nodo/barra activada. Las plantillas predefinidas se presentan en el panel izquierdo en azul. Éstas no pueden quitarse, aunque el usuario puede borrarlas. Si el usuario crea una plantilla y le atribuye un nombre ya existente (el nombre cambiará al color negro - el color de plantillas definidas por el usuario), así se anula la plantilla, pero el nombre no se anulará (el color cambiará de azul a negro) y se restaurarán los contenidos de la plantilla. La parte media de la ventana de diálogo contiene los siguientes botones: • uevo - Una vez presionado este botón, se agregará una nueva línea en el campo de las plantillas disponible y se requerirá un nuevo nombre de plantilla. Una vez que un nombre apropiado se inserta y se presiona, todos los componentes contenidos en el panel derecho de la ventana de dialogo se guardaran en la plantilla. • Abrir - Una vez que presionado este botón, se transferirán los componentes definidos en la plantilla seleccionada al panel derecho de la ventana de diálogo. • Guardar - Una vez que presionado este botón, se guardaran todos los componentes contenidos en el panel derecho de la plantilla de nombre definido. La parte central del cuadro de diálogo contiene también el botón Insertar desde un archivo. Un clic en este botón permite insertar un archivo cualquiera en la copia impresa compuesta. Es posible insertar archivos en el formato *.rtf. Cuando una plantilla se está abriendo (después de presionar del botón abrir), una pequeña ventana del diálogo aparecerá debajo en la pantalla. Si está inactiva la opción Fuente estándar de títulos de componentes, la fuente de los títulos de componentes de la copia impresa particulares será idéntico con el de la plantilla abierta. Si la opción está activa, los títulos se presentarán con la fuente definida por el usuario en la ventana de diálogo de Preferencias. Si la opción Reemplazar los componentes existentes está activa (es el parámetro por defecto), los elementos de la plantilla seleccionada serán puestos en la impresión, los elementos previos de

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la impresión serán eliminados. Si la opción está inactiva, los elementos de la plantilla seleccionada serán añadidas al final de la copia impresa existente.

8.2.4.

Edición simplificada

Una vez que la etiqueta Edición Simplificada es selecciona, la ventana de diálogo de la composición de la impresión toma la forma presentada en la figura debajo.

Para crear una plantilla de copia impresa simplificada, el usuario debe: • seleccionar los componentes que debe contener la copia impresa compuesta • filtros de los nodos, barras, casos o modos para los que la copia impresa se creará • activar clasificando, sí es necesario • Presionar el botón Guardar modelo, activara la ventana de diálogo Plantilla de la Composición de la Impresión localizando los elementos seleccionados de copia impresa simplificada en el panel correcto. La plantilla definida por el usuario de copia impresa simplificada puede guardarse. A continuación se especifican cada una de las fases sucesivas para componer copia de impresión simplificada. FASE 1 La parte izquierda de la ventana de diálogo contiene los elementos y magnitudes que pueden ser incluidas en la copia impresa: vista de la estructura (adición de la captura de la pantalla de la vista 3D de la estructura con muestra de perfiles), nota de cálculo (adición de la nota simplificada disponible en el menú: Análisis / ota de cálculo / ota simplificada), características de perfiles (adición de la nota conteniendo las características detalladas de

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perfiles), características (adición de la tabla Características con todas sus fichas), nodos, barras, mediciones, cargas, combinaciones, reacciones, desplazamientos, fuerzas y tensiones. Para las reacciones, desplazamientos, esfuerzos y tensiones es posible elegir si se desea que la copia impresa muestre: valores, la envolvente o los extremos globales. La parte derecha del cuadro de diálogo contiene dos opciones adicionales: • propiedades del proyecto – si se activa esta opción (vea la descripción a continuación), esto significa que a la copia impresa se añadirá el contenido de la nota según los datos definidos en la opción Archivo / Propiedades – ota de cálculo; un clic en el botón (...) ubicado a la derecha de la opción abre el cuadro de diálogo Propiedades del proyecto • combinaciones normativas – si se activa esta opción (vea la descripción a continuación), esto significa que a la copia impresa se añadirá el contenido de la nota según los datos definidos en la opción Cargas / Combinaciones normativas - Impresión; un clic en el botón (...) ubicado a la derecha de la opción abre el cuadro de diálogo Combinaciones normativas. En la izquierda de cada uno de las anteriores opciones, uno encuentra un campo de selección que informa si la opción será incluida en la copia impresa simplificada o no. El campo puede asumir uno de los valores siguientes: el elemento / magnitud no se incluirá en la copia de impresión simplificada el elemento/ magnitud se incluirá en la copia impresa simplificada por selección completa el elemento / magnitud se incluirá en la copia impresa simplificada solamente para los nudos, barras, casos o modos seleccionados. FASE 2 Si la tercera posibilidad es seleccionada, los botones ubicados en el lado derecho de las opciones anteriores estas podrán ser muy útiles. Ellos pueden ser incluidos en la copia impresa simplificada. Si un elemento o magnitud es incluido en la copia impresa simplificada, si se presiona el botón adecuado usuarios-definir filtros, esto le permitirá revisar los campos que están disponibles para el usuario definir listas de nodos, barras, casos o modos. Existen dos maneras de filtrar los nodos, barras, casos o modos con los que componer la copia impresa: •

Insertar números de nodos, barras, casos o modos de vibración en el campo pertinente.

•

Presionando el botón

que abre la ventana de diálogo Selección.

FASE 3 Si la opción Clasificar por está activada, todas las tablas disponibles para la copia impresa simplificada se ordenarán según el criterio definido por el usuario. La presente versión proporciona la posibilidad sólo de ordenar según los grupos definidos de nodos y barras.

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8.3. Configurar Página Una vez seleccionado el comando Archivo/Configurar Página o se presiona el botón Conf. página en la ventana de diálogo Composición de la impresión , el programa presentará en pantalla la siguiente ventana que permite definir los parámetros para la configuración de la página.

La parte inferior del cuadro de diálogo contiene la opción Seleccionar plantilla. La lista de selección contiene todas las plantillas de página definidas; la selección de una plantilla define los parámetros de página según los parámetros del archivo seleccionado. Las plantillas definidas Las plantillas de página definidas se ubican también en el menú contextual en el cuadro de diálogo Componer impresión. Un clic en el botón Guardar guarda los parámetros de la página en el archivo con el nombre entrado en el campo Seleccionar plantilla. Un clic en el botón Eliminar suprime la plantilla seleccionada actualmente de la lista de plantillas disponibles. La ventana de diálogo contiene cuatro etiquetas: Página, Márgenes, Encabezados y Parámetros: Página – usado para definir el tamaño del papel (A4, Letter, etc.), orientación (horizontal, vertical) y el número de la página actual. En la parte inferior del cuadro de diálogo, en la ficha Página, está disponible la opción Considerar las páginas no impresas en la numeración y en el índice. Si se utiliza la opción de excluir el elemento de la composición de impresión (cuadro de diálogo Composición de impresión), estas páginas serán consideradas en la numeración después de la activación de la opción Considerar páginas no imprimidas en la numeración y en el índice. Los títulos de los elementos desactivados de la copia impresa serán considerados en el índice si la opción es activa. Por defecto, la opción es inactiva. Márgenes -- como en cualquier editor de texto, se usa para definir los márgenes: superior, inferior, izquierdo, y derecho, margen de encuadernación y márgenes de encabezado y pie de página. Encabezados - especifica la página de título, encabezado y pie de página e índice. 8-11

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Para el texto, el encabezado y pie de página escogerse una de las siguientes opciones para la presentación de los bordes: Ninguno, líneas de la separación y borde. Sin embargo, el sistema Robot Millenium proporciona los títulos normales y pies de página que pueden modificarse Una vez configurada la página revise (apretando el botón Editar) la página de título, el encabezado y pie de página y el índice. Aparte del botón Editar, existe también el botón Restablecer al lado de las opciones siguientes: la página de título, encabezado, pies de página e índice. Presionando estos botones se restauran los valores predefinidos en los archivos que definen la página de título, encabezado, pie e índice, respectivamente. El botón Restablecer localizado en la zona Bordes restaura los bordes predefinidos para la copia impresa. El usuario puede guardar los valores de los parámetros que él ajustó en la etiqueta de Encabezados para usar sus plantillas personales. Se hace por medio de la opción de Seleccionar Plantilla, donde uno puede escoger un archivo que contiene escenas definidas por el usuario, los parámetros disponibles en la etiqueta del Encabezado. Para guardar escenas de los parámetro modificados debe escribirse un nombre en el campo de la Plantilla Seleccionada, seguidamente presionar el botón Guardar. También es posible quitar una plantilla de la lista seleccionándola y presionando el botón Cancelar. La ficha Parámetros contiene todas las variables definidas en el sistema, acompañado por sus nombres.

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