Construir bien un modelo de estructura se reduce a un puñado de buenas prácticas concretas: definir de antemano los criterios de ELU y ELS, esquematizar la construcción real en un modelo mecánico claro, definir correctamente las condiciones de contorno, saber reconocer cuándo una estructura es estáticamente determinada frente a cuándo realmente necesita software de cálculo, e interpretar siempre los resultados usted mismo en lugar de confiar a ciegas en la configuración predeterminada.
¿Qué criterios de diseño debe cumplir una estructura?
¿Qué requisitos y normas debe cumplir la estructura? Cada proyecto propone criterios de diseño adecuados para:
- Estado Límite Último (ELU): resistencia, estabilidad, fatiga…
- Estado Límite de Servicio (ELS): deflexión máxima, frecuencia propia mínima, ancho máximo de fisura, tensión máxima del hormigón…
¿Cómo se esquematiza una estructura en un modelo mecánico?
Esquematizar la construcción en un modelo mecánico. Un modelo mecánico contiene únicamente la estructura portante: el conjunto de vigas, columnas, muros y forjados que transfieren las cargas a la cimentación. Las vigas y columnas se representan únicamente mediante sus ejes. La conexión con el exterior o con otros elementos se esquematiza mediante condiciones de contorno.
¿Qué son las condiciones de contorno internas y externas, y por qué importan?
Las condiciones de contorno externas, también conocidas como apoyos, definen la transferencia de fuerzas entre la construcción y el entorno fijo, por ejemplo un apoyo articulado o un apoyo fijo. Los apoyos también pueden utilizarse como sustitutos de elementos estructurales que no se incluyen en el modelo de cálculo.
Una condición de contorno interna define la transferencia de fuerza entre los elementos estructurales modelados entre sí, por ejemplo una articulación interna. Estas condiciones pueden existir entre elementos de barra, entre elementos de placa, y entre barras y placas.
Las condiciones de contorno determinan en gran medida la distribución de fuerzas en el modelo. Deben describir el comportamiento real de la estructura con la mayor precisión posible, por lo que una buena definición es fundamental.
¿Cuándo es una estructura estáticamente determinada, y cuándo necesita software de cálculo?
Antes de calcular una estructura a mano, determine si la construcción es estáticamente determinada o indeterminada. Así podrá elegir el método de cálculo adecuado.
Una estructura es estáticamente determinada si sus fuerzas internas pueden calcularse únicamente a partir de las ecuaciones de equilibrio estático, es decir, si existen tantas ecuaciones de equilibrio como variables desconocidas. Algunos ejemplos:
- Vigas en voladizo
- Vigas continuas sobre múltiples apoyos laminados
- Arco de tres articulaciones
- Algunos tipos de cerchas
Cuando una estructura es estáticamente indeterminada (hiperestática), las fuerzas internas no solo dependen de las cargas aplicadas, sino también de la rigidez de los elementos y del posible desplazamiento de los apoyos, lo que hace el cálculo mucho más complejo. Toda estructura que no es estáticamente determinada es, por definición, estáticamente indeterminada.
En cuanto una construcción sea estáticamente indeterminada, o sospeche que necesitará calcularla más de una vez, utilice software de cálculo. Deje que el software se encargue del trabajo pesado mediante el método de elementos finitos y los solucionadores de matrices, y disfrute de una buena taza de té o café mientras tanto. [Descargue nuestra versión de prueba gratuita](https://www.buildsoft.eu/es/trial) y pruébelo usted mismo.
¡Pruebe el software y descargue nuestras versiones de prueba gratuitas!
¿Por qué no debe confiar en la configuración predeterminada de un software de elementos finitos?
En los cálculos del Método de Elementos Finitos, el modelo se divide en un número finito de piezas pequeñas para hacerlo accesible al cálculo, esas piezas pequeñas forman lo que llamamos una malla. La malla se genera antes de que empiece el cálculo propiamente dicho (el análisis elástico). El tamaño de malla adecuado depende de la forma y las dimensiones del modelo: una malla demasiado fina alarga innecesariamente el tiempo de cálculo, una malla demasiado gruesa puede hacer que el modelo sea artificialmente rígido e impedir que se deforme de forma realista.
¿Quién interpreta los resultados, el software o el ingeniero?
Tras el análisis, ya sea a mano o con software, sigue siendo responsabilidad del ingeniero interpretar correctamente los resultados obtenidos. ¿Son los esperados, y son aceptables? Si no lo son, el modelo debe ajustarse, modificando secciones o materiales, o añadiendo elementos.
¿Por qué importa la formación en su software de cálculo?
¿Utiliza software de cálculo? Asegúrese de recibir formación sobre él. Una buena formación le da las habilidades necesarias para gestionar sus proyectos con más eficiencia, y le enseña los fundamentos teóricos y el ámbito de aplicación de las herramientas que utiliza.
BuildSoft organiza capacitaciones grupales o webinars de forma periódica en distintas ubicaciones. Consulte nuestro calendario para más información.
FAQ
Siguiente paso
¿Busca un software que le ayude a definir bien las condiciones de contorno, la configuración de malla y la interpretación de resultados desde el primer intento? Pruebe Diamonds gratis durante 30 días, totalmente funcional, sin compromiso.
