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Zonas singulares en el diseño de superficies de hormigón armado

Las zonas singulares ocurren en un área limitada debido a la concentración de valores de resultados dependientes de la tensión. Éstos están condicionados por la metodología del método de los elementos finitos. En teoría, la rigidez y/o la tensión en un tamaño infinito se concentran en un área infinitesimalmente pequ

En realidad, las zonas singulares o las concentraciones de tensiones resultantes no ocurren hasta el punto en el que aparecen en el modelo. Básicamente, no es razonable una evaluación de resultados en las zonas singulares. Sin embargo, es muy razonable examinar y cuestionar las zonas singulares ya que pueden indicar problemas en el modelo real. Un ejemplo práctico en el diseño de hormigón sería el análisis de un riesgo de punzonamiento en el área de posiciones singulares.

En el caso del diseño de hormigón en RFEM y RF-CONCRETE, las zonas singulares causan con frecuencia el fallo en el cálculo.

¿Dónde pueden ocurrir las zonas singulares?

  • En apoyos en forma de puntos o en la introducción de carga
  • En esquinas entrantes o esquinas de huecos
  • En saltos de rigidez (salto en espesor de placa, por ejemplo)
  • En el inicio y fin de nervios
  • En el inicio y fin de soportes de lineas o muros

Detección de zonas singulares

Las zonas singulares se pueden identificar en el análisis por elementos finitos mediante el refinado de la malla de elementos finitos en la posición correspondiente del modelo. Si el valor resultante dependiente de la tensión se incrementa en la zona considerada, pero la zona respectiva se reduce, es muy probable que haya una posición singular.

Prevención de zonas singulares

En RFEM y en el diseño de hormigón armado con RF-CONCRETE, las zonas singulares y el fallo de cálculo acompañante pueden prevenirse de varias maneras.

Región media

En RFEM, están disponibles las regiones medias, las cuales pueden ser usadas para suavizar los valores de los resultados máximos o establecerlos a cero. Una región media se puede crear haciendo clic en la opción correspondiente bajo “Resultados” en la barra de menú. Al calcular la media, se debe determinar la región básica. Por ejemplo, mediante el uso de la opción “Establecer esfuerzos internos a cero”, la sección de un pilar conectado se puede utilizar como la zona (ver Figura 01).

Superficie integrada

Como una alternativa a la región media con las dimensiones de las secciones del pilar, es posible modelar superficies e integrarlas en las superficies existentes. Estas superficie están excluidas entonces del cálculo en RF-CONCRETE Surfaces (ver Figura 01).

Muestra ejemplar de una zona singular y medidas

La opción de utilizar los esfuerzos internos medios o los esfuerzos internos establecidos a cero debe activarse en los Detalles del módulo RF-CONCRETE Surfaces (ver Figura 02).

Activación de los esfuerzos internos medios en RF-CONCRETE Surfaces

Ambos métodos (la región media y la superficie integrada) se pueden utilizar tanto para los pilares como para las esquinas entrantes. En general, las regiones medias son suficientes. Sin embargo, éstas no tienen el efecto deseado para un cálculo no lineal ya que los esfuerzos internos se pueden reorganizar durante el cálculo y pueden surgir nuevos efectos de zonas singulares.

Método de cálculo para muros

Al diseñar muros, es posible que surgan zonas singulares debido a esfuerzos axiles altos, por ejemplo, debido a apoyos singulares. Además, el método de cálculo puede tener un impacto importante en los efectos de la zona singular o el fallo de cálculo. Por tanto, se recomienda desactivar la optimización del cálculo de los esfuerzos internos en RF-CONCRETE Surfaces en el caso de muros (ver Figura 03).

Método de cálculo en RF-CONCRETE Surfaces

Introducción de cargas distribuidas

Para evitar los efectos de las zonas singulares, las cargas puntuales o lineales pueden convertirse en cargas superficiales. Esta opción puede encontrarse en el menú contextual, por ejemplo (ver Figura 04).

Conversión de carga en nudo a carga superficial

Redondeo de esquinas entrantes

En el caso de esquinas entrantes y esquinas en huecos, es posible redondearlas usando la función “Empalmar o achaflanar” en caso necesario. Esta función se puede seleccionar en la barra del menú en “Herramientas”. Sin embargo, el uso de regiones medias puede prevenir suficientemente muchos efectos de zonas singulares.

Apoyo

La prevención de singularidades en apoyos en nudos y en líneas se explica en este artículo técnico:

Prevención de singularidades en apoyos en nudos y líneas de estructuras de placas

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Procedimiento de cambio de licencia de RFEM a otra PC

PARTE 1: EN EL ORDENADOR DE DESTINO DE LA LICENCIA

  • Descargue la herramienta RUS.exe en el nuevo ordenador desde el siguiente enlace: DESCARGAR RUS
  • Ejecute la herramienta y seleccione la última pestaña: “Transfer Licence

  • Indique en la ventana “Save recipient information to” dónde desea guardar el archivo de identificación y el nombre que quiere usar, presionando sobre los puntos suspensivos del final de la ventana como indica la imagen. Posteriormente en la ventana emergente coloque el nombre de archivo y presione en el botón “Guardar”.

  • A continuación presione el botón “Collect and Save Information” para generar el archivo .id que llevaremos al ordenador antiguo. Una vez que RUS realice el archivo .id, aparecerá una ventana que le indicará que el archivo ha sido generado y que debe llevarlo a la computadora que contiene actualmente la licencia. Es decir, donde usted actualmente tenga instalado RFEM.

PARTE 2: EN EL ORDENADOR DE ORIGEN DE LA LICENCIA

    1. Descargue y abra la aplicación RUS.exe o copie la que descargó en el nuevo ordenador y ejecútela.
    2. Seleccione nuevamente la pestaña: “Transfer Licence”.
    3. En la sección “Step 2: On the computer that currently contains the licence (the “source computer”)…” seleccione la licencia que necesita transferir al nuevo ordenador. Es importante que sepa que puede aparecer sólo una licencia en ese listado, esto es normal cuando sólo una licencia administrada por RUS se encuentra activa en este ordenador. Siga el proceso normalmente.

    1. Busque en los puntos suspensivos en el casillero inferior “Read the recipient information file from” el archivo que ha traído desde el ordenador destino. El archivo .id.

    1. En la casilla “Generate the licencse transfer file to” indique el nombre del archivo que quiere generar como transferencia hacia el nuevo ordenador. En este caso usted estará generando un archivo .h2h. Por favor, use los puntos suspensivos al final de la casilla de texto para indicar el lugar donde quiere guardarlo. Este archivo debemos llevarlo al nuevo ordenador. Confirme presionando en “Yes” que quiere realizar el archivo h2h.

    1. Una vez confirmado, RUS le indicará que el archivo h2h ha sido generado y que debe copiarlo al ordenador donde residirá la licencia definitivamente.

PARTE 3: EN EL ORDENADOR DE DESTINO DE LA LICENCIA

    1. Abrimos nuevamente el programa RUS.exe y seleccionamos la pestaña “Apply Licence File

    1. Buscamos el archivo .h2h generado en el ordenador de origen.

    1. Una vez abierto nos aparecen los datos de la licencia que deseamos trasladar. Aplicamos la actualización con el botón “Apply update” que se encuentra abajo a la izquierda de la pantalla.

    1. En la misma ventana nos aparece el mensaje confirmando que la actualización ha sido realizada.

A continuación instale RFEM normalmente o, si ya lo tiene instalado, al abrirlo cargue su archivo de licencia AUTHOR.ini indicando que desea utilizar la versión completa del software.

Instructivo de instalación de RFEM5

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