El análisis del espectro de respuesta es uno de los métodos de diseño más utilizados en el caso de un terremoto. Este método tiene muchas ventajas. El más importante es probablemente la simplificación: Simplifica la complejidad de los terremotos hasta el punto de que el diseño se puede realizar con un esfuerzo razonable. La desventaja de este método es que se pierde mucha información debido a esta simplificación. Una forma de reducir esta desventaja es usar la combinación lineal equivalente cuando se combinan las respuestas modales. Esto se explicará en detalle en este artículo con un ejemplo.
Base teórica
El método del espectro de respuesta determina para cada frecuencia natural una respuesta modal por medio del espectro de respuesta definido. En el caso de sistemas complejos, puede haber un gran número de formas de modo a considerar. La superposición posterior resulta difícil porque, en realidad, no todas las vibraciones naturales se producirían en su magnitud completa al mismo tiempo. Para considerar este hecho en el cálculo, las respuestas modales individuales se superponen cuadráticamente. La norma europea relevante para el diseño EN 1998-1 establece dos reglas para esto: el método para la raíz cuadrada de la suma de cuadrados (regla SRSS) y el método de la combinación cuadrática completa (regla CQC) [1] .
La aplicación de estas reglas generalmente proporciona resultados realistas y económicos en lugar de una simple adición. Sin embargo, la dirección de la excitación y, por lo tanto, los signos de los resultados se pierden durante la superposición. Como resultado, los resultados siempre se dan como valores máximos tanto en la dirección positiva como en la negativa. Se pierden los esfuerzos y momentos internos correspondientes, por ejemplo un momento correspondiente en el esfuerzo axil máximo. Esto se debe evitar modificando la regla SRSS y CQC: Las fórmulas se escribirán como una combinación lineal en lugar de una raíz. Esta regla fue introducida por el Prof. Dr.-Ing. C. Katz [2] y se muestra a continuación utilizando la regla SRSS como ejemplo.
El efecto de la combinación lineal equivalente se explica por una estructura de acero bidimensional simple. Se consideran tres esfuerzos internos: esfuerzo axil N, esfuerzo cortante Vz y momento My . Se utiliza el módulo adicional RF-DYNAM Pro-Equivalent Loads. El comportamiento en RF -DYNAM Pro – Forced Vibrations es idéntico.
Modelo
Se calculan cuatro modos propios exclusivamente en dirección X y se utiliza un espectro de respuesta basado en EN 1998-1. La activación de la combinación lineal equivalente y la selección de la regla de combinación se realiza en la pestaña “Método con fuerzas equivalentes” bajo “Casos de carga dinámica” [3]
Activación de la combinación lineal equivalente en RF-/DYNAM Pro
Las respuestas de cada modo modal se examinan, por ejemplo, en el nodo número 5 (en la barra número 6 → lado izquierdo) y se enumeran en la siguiente tabla.
La regla SRSS estándar produce los siguientes valores.
Fuerza axial – calculada por la regla estándar SRSSEsfuerzo cortante – calculado por la regla estándar de SRSSMomento – calculado por la regla SRSS estándar
Para evaluar estos resultados en RFEM, se considera la combinación de resultados generada. Los resultados máximos se muestran en el gráfico así como en la tabla “4.6 Barras – Esfuerzos internos”.
Resultados calculados utilizando la regla SRSS estándar
Ahora se calculan las fuerzas internas con la regla SRSS modificada. A través de la combinación lineal equivalente, las fuerzas internas se calculan separadamente para cada carga máxima. Para la máxima fuerza normal, se obtienen las siguientes fuerzas internas.
Coeficientes de combinación lineal equivalente para esfuerzo axil máximo
Fuerza axial máxima: calculada con la combinación lineal equivalente
Ahora, este procedimiento se debe llevar a cabo para todas las acciones. Los esfuerzos internos y momentos resultantes se muestran en la siguiente tabla.
El gráfico en RFEM todavía muestra solo los esfuerzos internos y momentos máximos. Sin embargo, las diferencias son visibles en la tabla.
Resultados calculados utilizando la combinación lineal equivalente
Conclusión y aplicaciones adicionales
Se ha demostrado que las fuerzas internas asociadas se conservan mediante el uso de la combinación lineal equivalente. Al utilizar esta regla de combinación y leerla en los módulos de diseño, generalmente se obtienen resultados más económicos. Se puede encontrar un ejemplo del uso en un módulo adicional en los enlaces.
También es posible usar la combinación lineal equivalente fuera del módulo RF-/DYNAM Pro. Esta se puede activar en los parámetros de cálculo para cualquier combinación de resultados deseada, siempre que se utilice la regla SRSS. Para la regla CQC, el procedimiento es análogo. Sin embargo, la regla CQC solo puede usarse para aquellas combinaciones de resultados en las que solo se usen casos de carga de la categoría de sismo y se hayan definido los parámetros de la regla CQC en el caso de carga en sí.
Queda por resolver la cuestión de qué regla de combinación debe usarse finalmente para el diseño. La regla CQC proporciona resultados más precisos en todos los casos, ya que puede tener en cuenta la relevancia de los modos propios cercanos. La regla SRSS se puede utilizar en cálculos manuales. En cálculos asistidos por computadora, por ejemplo con RFEM y RF-DYNAM Pro, se recomienda utilizar la regla CQC escrita como una combinación lineal, ya que esto proporciona resultados correctos y económicos en todos los casos. El aumento en el esfuerzo de cálculo es despreciablemente pequeño.
KB 001655 | Superposición de respuestas modales en el análisis del espectro de respuesta utilizando…
Referencia
[1]
Eurocódigo 8: Proyecto de estructuras sismorresistentes – Parte 1: Reglas generales, acciones sísmicas y reglas para edificación; EN 1998-1:2004/A1:2013
[2]
Katz, C.: Anmerkung zur Überlagerung von Antwortspektren. D-A-CH Mitteilungsblatt, 2009.
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Instalación de la conexión con REVIT(TM)
Para instalar la conexión directa con REVIT (TM) deberá ingresar a su carpeta de RFEM en la siguiente ubicación:
Desde esa carpeta acceder al instalador que figura en esta imagen:
A continuación seleccione la aplicación REVIT y presione en el botón: Install
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
Descargue y abra la aplicación RUS.exe o copie la que descargó en el nuevo ordenador y ejecútela.
Seleccione nuevamente la pestaña: “Transfer Licence”.
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.
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.
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.
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
Abrimos nuevamente el programa RUS.exe y seleccionamos la pestaña “Apply Licence File”
Buscamos el archivo .h2h generado en el ordenador de origen.
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.
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.
