vigas
DESCRIPTION
simulacion en vigas. SolidTRANSCRIPT
Los elementos de viga pueden resistir cargas de flexión, cortantes y de torsión. El marco típico que se muestra a continuación está modelado con elementos deviga para transferir la carga a los soportes. El modelado de estos marcos con
elementos de cabeza de armadura falla dado que no existe unmecanismo para transferir la carga horizontal aplicada a los soportes.
Los elementos de viga requieren la definición de la sección transversal exacta, de modo que el programa calcule los momentos de inercia, los ejes neutrales y las distancias desde el extremo de las fibras a los ejes neutrales. Las tensiones varían en el plano de la sección transversal y a lo largo de la viga.
Considere una viga 3D con un área de sección transversal (A) y la malla asociada. Los elementos de viga se pueden mostrar en la geometría real de la viga o como cilindros huecos, independientemente de la forma de su sección trasversal.
Vigas
Geometría 3D
Malla en cilindros (cada cilindro hueco es un elemento)
TEMA PRINCIPAL
Vigas y cabezas de
armadura
CONCEPTOS
RELACIONADOS
Perspectiva general de
vigas y cabezas de
armadura
Direcciones de viga
Cabezas de
armadura
Realizar análisismediante vigas o
cabezas de
armadura
Miembro estructuralcurvado
Vigas cónicas no válidas
REFERENCIA
RELACIONADA
PropertyManager Identificar eje neutral
PropertyManager Editarjuntas
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Ahora la siguiente ilustración muestra un segmento pequeño a lo largo del elemento de viga sujeto a fuerzas 2D simplificadas (fuerza axial P, fuerza cortante V y momento de flexión M):
En un caso general, 3 fuerzas y 3 momentos actúan en el segmento.
Tensión axial uniforme = P/A (similar a los elementos de cabeza de
armadura)
Tensión cortante uniforme = V/A
El momento de flexión M origina una tensión de flexión que varía linealmente con la distancia vertical y desde el eje neutral.
Tensión de flexión (flexión en dirección y) = My/I
donde l es el momento de inercia alrededor del eje neutral.
La tensión de flexión es la más larga en las fibras del extremo. En este ejemplo, la compresión mayor se produce en la fibra superior y la tensión mayor, en las fibras inferiores del extremo.
Juntas
Una junta se identifica en los extremos libres de los miembros estructurales y en la intersección de dos o más miembros estructurales. El PropertyManager Editar juntas proporciona una herramienta que le ayudará a definir las juntascorrectamente. El programa crea un nodo en el centro de la sección transversalde cada miembro de junta. Debido al recorte y uso de diferentes secciones transversales para distintos miembros, es posible que los nodos de miembrosasociados con una junta no coincidan. El programa crea elementos especialescercanos a la junta para simular una conexión rígida basada en propiedadesgeométricas y de material.
Malla en la geometría de la viga
TEMA PRINCIPAL
Vigas y cabezas de
armadura
CONCEPTOS
RELACIONADOS
Perspectiva general de
vigas y cabezas de
armadura
Direcciones de viga
Cabezas de
armadura
Realizar análisismediante vigas o
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Miembro estructuralcurvado
Vigas cónicas no válidas
REFERENCIA
RELACIONADA
PropertyManager Identificar eje neutral
PropertyManager Editarjuntas
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Propiedades de material
Siempre se requieren el módulo de elasticidad y el coeficiente de Poisson.
Sólo se requiere la densidad si se consideran las cargas gravitacionales.
Restricciones
Puede aplicar restricciones sólo a las juntas. Hay 6 grados de libertad detraslación en cada junta. Puede aplicar traslaciones y rotaciones prescritas decero o distintas de cero.
Unión rígida
En un estudio con vigas, sólidos y superficies de vaciado, puede unir vigas y juntas de viga a caras de sólidos y vaciados.
La unión rígida entre miembros estructurales en contacto con una superficie o una chapa metálica también se crea automáticamente.
Rigidizadores de viga para superficies curvas
Puede unir vigas (rectas o curvas) que actúan como rigidizadores con superficies curvas de vaciado o sólidos de chapa metálica.
El software une automáticamente las vigas a superficies curvas que tienengeometrías en contacto o están situadas dentro de una distancia razonable. El programa utiliza tamaños de elementos de viga compatibles con los tamaños demalla de superficie. Esta operación está disponible para estudios estáticos, defrecuencia y de pandeo.
Cargas
Puede aplicar:
� Fuerzas y momentos concentrados en juntas y puntos de referencia. Para los estudios dinámicos, puede aplicar cargas dependientes del tiempo o de lafrecuencia.
� Cargas distribuidas a lo largo de toda la longitud de una viga.
� Cargas gravitacionales. El programa calcula las fuerzas gravitacionales basándose en las aceleraciones y las densidades especificadas.
� Excitación de la base uniforme o de la base seleccionada para los estudios dinámicos.
� Condiciones iniciales para los estudios dinámicos. Aplique un desplazamiento, velocidad o aceleración iniciales (en tiempo t=0) en las juntas o segmentos de viga.
Mallado
Un miembro estructural se identifica automáticamente como una viga y se malla con elementos de viga. Una vez haya creado la malla, puede aplicar los controles de malla a un número de elementos o tamaño de elementos diferente para las vigas seleccionadas.
Los miembros de viga y cabeza se pueden mostrar en la geometría real de la viga o como cilindros huecos, independientemente de la forma de su seccióntrasversal.
Resultados
Los resultados de cada elemento se presentan en sus direcciones locales. Puede ver tensiones axiales uniformes, torsionales, tensiones de flexión y cortadura en dos direcciones ortogonales (dir 1 y dir 2) y las tensiones más elevadas en las fibras de los extremos, generadas por la combinación de tensiones axiales y deflexión.
Una sección de viga está sujeta a una fuerza axial P y a dos momentos M1 y M2, como puede verse a continuación. El momento M1 está alrededor del eje de dir 1 y el momento M2 está alrededor del eje de dir 2.
TEMA PRINCIPAL
Vigas y cabezas de
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CONCEPTOS
RELACIONADOS
Perspectiva general de
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Direcciones de viga
Cabezas de
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Miembro estructuralcurvado
Vigas cónicas no válidas
REFERENCIA
RELACIONADA
PropertyManager Identificar eje neutral
PropertyManager Editarjuntas
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Cuando selecciona la opción Renderizar perfil de viga (PropertyManager Trazado de tensiones), el software calcula las tensiones que varían dentro del plano de la sección transversal. Las tensiones se calculan en ambos extremos decada elemento de malla y también en diferentes puntos de la sección transversal a distancia variable del eje neutral de la viga.
Cuando se desactiva la opción Renderizar perfil de viga, el software calcula los valores de tensión en las fibras extremas de cada extremo de viga. Informará del valor de tensión de mayor magnitud para cada segmento de viga.
Axial Tensión axial uniforme = P/A
Flexión en el límite superior en dir. 1
La mayor magnitud de tensión de flexión originada por el momento M1 (Ms/Ss de pliegue en el nombre de trazado, en el título y en la leyenda).
Flexión en ellímite superior en dir. 2
La mayor magnitud de tensión de flexión originada por el momento M2 (Mt/St de pliegue en el nombre de trazado, en el título y en la leyenda).
Tensión axial y de flexión en el límite superior
El software calcula las tensiones más altas en las fibras extremas de la sección transversal mediante la combinación dela tensión axial uniforme y las dos tensiones de flexión originadas por M1 y M2. Ésta es la tensión que se recomienda ver. Los valores de tensión se calculan en ambos extremos decada elemento de malla:
P/ A + [(M1* I22 + M2 * I12) * y1 + ( M2 * I11 + M1 * I21) * y2)] / (I22 * I11 - I12^2)
donde I ij (i = j = 1 o 2) son los momentos de inercia sobre las respectivas direcciones de viga ortogonal local 1 y 2.
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CONCEPTOS
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Miembro estructuralcurvado
Vigas cónicas no válidas
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RELACIONADA
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PropertyManager Editarjuntas
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