Introducción de cargas sobre cubierta en diente de sierra. (Valoración de 5.00 sobre 5, resultante de 1 votos)

Resistencia y estabilidad, aptitud al servicio, acciones en la edificación, cimientos, estructuras de acero, fábrica, madera
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#258143
Buenas a todos.
Otra vez más, necesito de vuestros consejos. Estoy haciendo un estudio de solidez estructural de una nave, con cubierta en diente de sierra y viga principal con cercha en celosia. Mi duda surge a la hora de introducir las cargas. ¿Es correcto introducirlas sobre las celosias (vigas contraviento), para que me entendais, el entramado que da forma al diente de sierra? o por el contrario, ¿es preferible introducirlas sobre las celosias principales?
Por otro lado, también me gustaría que me recomendaseis la manera óptima de definir los coeficientes de pandeo, según los distintos planos, de los pilares hastiales o de fachada. Deciros que los apoyos son rígidos, y además existen 2 correas laterales, donde se fijan los cerramientos.
Espero haberme explicado con claridad.

Un saludo
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#258148
Antes de que te lo diga Cesar te lo voy a decir yo: pon un dibujico, por que estás liándola de kilo con la explicación :mrgreen:

P.D: para el tema de las longitudes de pandeo puedes aplicar L (longitud total de la barra) en el plano fuerte (se suelen proyectar biapoyados y consideramos la estructura intraslacional en ese sentido) y la distancia entre correas en el plano debil.
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#258149
Buenas.
Gracias por contestar. :oops: Sabía que os iba a liar un poco. A ver si con esta imagen aclaro un poco.
Saludos
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#258154
Lo correcto en este caso sería introducirlas sobre las correas, ya que te has tomado la molestia de modelizarlas. Las correas tributarán sobre las celosías que conforman el diente de sierra y estás últimas sobre las celosías principales.

Saliéndonos un poco del tema: en el foro hemos hablado otras veces de la "necesidad" de modelizar hasta la última barra de la estructura. Yo, particularmente, soy partidario de simplificar el modelo al máximo. Me ayuda a comprender mejor el problema y evito posibles fallos al introducir geometrías muy complejas. Requiere de un poco más de paciencia y estudio del problema, pero a mi me parece muy recomendable. Contrariamente a lo que creen muchos, los que menos experiencia tienen en el cálculo de estructuras son los que más tendrían que evitar intentar hacer un modelo "demasiado real", por que cometeran muchos errores que no alcanzaran a ver por la complejidad del problema. En cambio diviendo un trabajo complejo en varios más sencillos, todo se ve con más claridad. Esto viene al caso de meter las correas, tirantes, etc en tu modelo. Yo creo que en tu caso te van a enmarañar el cálculo y, posiblemente, no lo estés afinando más que alguien que las calcule y dimensione en un archivo independiente y luego incluya su efecto en el modelo global.
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#258158
Gracias Big kahuna.
Respaldo toda tu teoría. De hecho voy analizando parte por parte a ver como se comporta cada elemento dentro del conjunto estructural. Solamente lo que me dispongo ahora es a obtener algún resultado de forma global, que si veo que se sale de la lógica, por supuesto que lo estudiaré y analizaré con detenimiento y meticulosiedad.
El problema principal que se me plantea es lo que comentaba en mi primera intervención. La nave ya está construida, y además con la NBE, y ahora yo, y además con pocos datos, debo analizar su estabilidad. Por eso necesito de los comentarios y consejos más precisos para que através de vuestra experiencia, pueda enfocar mi estudio en el mejor camino.

Un saludo :comunidad
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#258211
Hombre, meter las correas y los tirantes en el modelo de cálculo tiene sus ventajas y sus desventajas; haciéndolo bien no tiene por qué fastidiarte los resultados.

Ya que tienes las correas como barras, si tienes el módulo de cargas en estructuras (veo que usas ESwin), puedes utilizar superficies unidireccionales genéricas apoyando sobre las correas (como si fuera la chapa), y definir las cargas sobre las superficies (mucho cuidado de no darle peso propio a los nervios de la superficie), te resultará más fácil que hacerlo con cargas en barras. Esas superficies unidireccionales no se integran en el cálculo de la estructura (salvo que indiques lo contrario), sino que durante el proceso de cálculo se sustituyen por cargas actuando sobre las barras que las soportan.
Si vas a utilizar esas superficies, ten en cuenta que las correas deben tener una función principal para que el programa las interprete como apoyos (es decir, en vez de "correa de cubierta" elegir la función "viga de cubierta").
por
#258216
Buenos dias.
Gracias por tu comentario. En mi caso he introducido las correas en vez de introducir la carga debida a ellas, es decir, para modelizar el peso propio de las correas. Lo que yo estoy haciendo es cargar las vigas en celosia que forman el diente de sierra. Creo que es correcto, porque éstas transmiten los esfuerzos a las cerchas principales.
Ya que manejas Eswin, me he dado cuenta que si defino las celosias contraviento como "vigas entramado", las comprobaciones son más favorables que si las defino como "viga de cubierta", sinceramente creo que no es lo correcto, ya que no me coprueba pandeo en el plano débil, ¿qué opinas?

Un saludo
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#258217
Jap_P1 escribió:Hombre, meter las correas y los tirantes en el modelo de cálculo tiene sus ventajas y sus desventajas; haciéndolo bien no tiene por qué fastidiarte los resultados.

Ya que tienes las correas como barras, si tienes el módulo de cargas en estructuras (veo que usas ESwin), puedes utilizar superficies unidireccionales genéricas apoyando sobre las correas (como si fuera la chapa), y definir las cargas sobre las superficies (mucho cuidado de no darle peso propio a los nervios de la superficie), te resultará más fácil que hacerlo con cargas en barras. Esas superficies unidireccionales no se integran en el cálculo de la estructura (salvo que indiques lo contrario), sino que durante el proceso de cálculo se sustituyen por cargas actuando sobre las barras que las soportan.
Si vas a utilizar esas superficies, ten en cuenta que las correas deben tener una función principal para que el programa las interprete como apoyos (es decir, en vez de "correa de cubierta" elegir la función "viga de cubierta").


Muy buen comentario. En SAP2000 cuando me ha tocado modelar alguna nave también he metido las correas, arriostramientos y las cargas sobre superficies (shells con muy poca inercia, sin peso). Este tipo de modelos 3D te lo dan casi todo pero no todo es jauja. Como seguro que en el foro hay expertos en el tema expongo los problemas que recuerdo de mi breve experiencia:
1- Es muy pesado de correr un modelo 3D y a veces no es fácil ver cuándo ni donde has comentido un error.
2- Las condiciones de contorno de las cruces de arriostramiento y de las correas, al menos en SAP, al final las tienes que modelar de manera aproximada. Qué grados de libertad hay que liberar (torsión?, flexión?, axil?, cortante?) requiere echarle una pensada en función del tipo de soldadura que tienes. Después está el tema que los centros de gravedad de los perfiles están donde están y no donde se pone simplificadamente en el modelo con lo que hay que hacer algunas comprobaciones.
3- La carga térmica, cunado la he querido meter, siempre me ha dado quebraderos de cabeza hasta obtener valores razonables.
Cualquier comentario al respecto o reprimenda serán bienvenidos.
por
#258225
josevistar1 escribió:Ya que manejas Eswin, me he dado cuenta que si defino las celosias contraviento como "vigas entramado", las comprobaciones son más favorables que si las defino como "viga de cubierta", sinceramente creo que no es lo correcto, ya que no me coprueba pandeo en el plano débil, ¿qué opinas?

Un saludo


En ESwin, la función sirve para básicamente para tres cosas:
  • Pre-configura las comprobaciones, activando o desactivando opciones de la solapa "Comprobación", dentro del cuadro de propiedades del EC de acero. Esta configuración es sólo una propuesta. Tú puedes activar o desactivar comprobaciones, cambiar los límites de flechas o de esbeltez, etc. Lo mejor es que comprendas para qué sirve cada comprobación (pulsa F1 cuando estés en la solapa "Comprobación" para saber para qué sirve cada una), y que utilices las que consideres oportunas. No te recomiendo que utilices únicamente las comprobaciones que propone el programa, ya que el enfoque del ESwin es muy genérico, y hay que saber adaptarlo a cada caso particular.
  • Distingue elementos entre principales y no principales: son principales todas las "vigas" salvo la de entramado. La diferencia es que en el cálculo de elementos desacoplados (esas superficies que te comentaba antes cuyos nervios se sustituyen por cargas), sólo se consideran apoyos los puntos en los que los nervios tocan a un EC principal. Si tocan a un EC secundario, se considera que no hay apoyo.
  • Determina el color en el que se ve cada barra de la estructura cuando cargas el modelo de EC (elementos constructivos).

En el caso concreto de una viga en celosía, tienes las funciones "Cordón superior", "Cordón inferior", "Diagonal" y "Montante", que por defecto activan el pandeo en los dos planos. Pero independientemente de eso, revisa la solapa "Comprobación" y activa lo que consideres oportuno.
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#258237
Jap_P1 escribió:Hombre, meter las correas y los tirantes en el modelo de cálculo tiene sus ventajas y sus desventajas; haciéndolo bien no tiene por qué fastidiarte los resultados.

Efectivamente, si tienes las ideas muy claras y lo haces todo bien los resultados tienen que ser muy, muy parecidos. Lo que yo digo es que las ventajas son pocas (apenas hay ahorro de tiempo y la exactitud en los resultados no crece de forma significativa) y si que encuentro algunos problemas (es más difícil identificar fallos en el modelado cuanto más complejo es el modelo y un par de detalles que comento más abajo aprovechando lo que pregunta mendinho).
Pero repito, esto es una opinión totalmente personal, es mi forma de trabajar en la mayoría de proyectos, pero no tiene por que ser mejor que otra, ni vale para el 100% de los casos.

mendinho escribió:Muy buen comentario. En SAP2000 cuando me ha tocado modelar alguna nave también he metido las correas, arriostramientos y las cargas sobre superficies (shells con muy poca inercia, sin peso). Este tipo de modelos 3D te lo dan casi todo pero no todo es jauja.

Lo mismo que le decía al compañero, esto es una cuestión de gustos y metodología de trabajo. No hay una mejor que otra. Simplemente yo no le encuentro utilidad, en el 95% de los casos, a complicar en exceso un único modelo pudiendo hacer lo mismo con 2 o 3 más sencillos.

mendinho escribió:Como seguro que en el foro hay expertos en el tema expongo los problemas que recuerdo de mi breve experiencia:
1- Es muy pesado de correr un modelo 3D y a veces no es fácil ver cuándo ni donde has comentido un error.
2- Las condiciones de contorno de las cruces de arriostramiento y de las correas, al menos en SAP, al final las tienes que modelar de manera aproximada. Qué grados de libertad hay que liberar (torsión?, flexión?, axil?, cortante?) requiere echarle una pensada en función del tipo de soldadura que tienes. Después está el tema que los centros de gravedad de los perfiles están donde están y no donde se pone simplificadamente en el modelo con lo que hay que hacer algunas comprobaciones.
3- La carga térmica, cunado la he querido meter, siempre me ha dado quebraderos de cabeza hasta obtener valores razonables.
Cualquier comentario al respecto o reprimenda serán bienvenidos.

1- Primer problema, y este no tiene solución sencilla. Cuanto más complejo es el modelo más cuesta "moverlo" y más difícil es identificar errores "humanos" en el modelado. El tiempo que ahorras modelando lo pierdes, muchas veces, en el proceso de cálculo.
2- Segundo problema, y este es uno de los que me lleva a "separar" elementos de un mismo proyecto. Me explico, por ejemplo, para el caso de las correas. Son elementos cuya misión estructural está clara --> soportar las cargas inducidas sobre la cubierta y transmitírselas a los dinteles. Trabajan a flexión y por la ejecución en obra se suelen comportar como vigas multiapoyadas. Ahora mételas en tu modelo "global". En muchos programas de los que utilizamos normalmente, para simular el apoyo sobre los dinteles ya tenemos que hacer uso de barras ficticias de longitud despreciable. Bien hecho, el resultado es similar al obtenido con un sencillo modelo de barra con 3 o más apoyos, pero empezamos a enredar la madeja con elementos innecesarios, inercias ficticias...Además, como hemos modelado todo a la vez, tenemos fuerzas perpendiculares a los pórticos (es decir en el sentido del eje de las correas). Si no hacemos nada por evitarlo, estas ayudan a resistir dicha solicitación, cuando realmente es algo que pretendemos hacer con los arriostramientos y vigas de cabecera. De cualquiera de las maneras la nave resistirá, pero no es muy profesional presentar un proyecto con unas correas enormes (dimensionadas a flexión + axil + cortante), sin pórticos de frenado y con unas cruces de San Andres ridículas. Lo mismo de antes, no digo que no se puedan dimensionar todos los elementos correctamente si no se hace por separado, pero hay que tener bastante cuidado para hacerlo bien en un solo archivo. Contestando a la pregunta concreta de Mendinho, en SAP2000 tendrías que liberar el axil de las correas, y en función del tipo de amarre a cubierta también el torsor (en la mayoría de casos puedes liberar ambas).
3- La carga térmica es complicada de evaluar si no se tiene muy claro como trabaja realmente la estructura. A veces coaccionamos barras de forma que al aplicar la carga térmica aquello "explota". Yo suelo dejarlo para el final, cuando el modelo está optimizado para el resto de solicitaciones (incluso sísmicas si es el caso) y le dedico un rato a tantear la importancia que pueden tener realmente en mi modelo dichas cargas térmicas, y la "exactitud" de las ligaduras y coacciones que he introducido en nudos "críticos".
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#258389
puedes poner una imagen??

intuyo lo que preguntas, pero no me quiero arriesgar!

:saludo :usuario
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#258406
Buenos dias.
Gracias por tu interés. La imagen es más o menos como la que adjunto más arriba. Si te interesa algún detalle de alguna parte solo tienes que comentarlo.
Un saludo
por
#258409
manuelfr escribió:1- Primer problema, y este no tiene solución sencilla. Cuanto más complejo es el modelo más cuesta "moverlo" y más difícil es identificar errores "humanos" en el modelado. El tiempo que ahorras modelando lo pierdes, muchas veces, en el proceso de cálculo.
2- Segundo problema, y este es uno de los que me lleva a "separar" elementos de un mismo proyecto. Me explico, por ejemplo, para el caso de las correas. Son elementos cuya misión estructural está clara --> soportar las cargas inducidas sobre la cubierta y transmitírselas a los dinteles. Trabajan a flexión y por la ejecución en obra se suelen comportar como vigas multiapoyadas. Ahora mételas en tu modelo "global". En muchos programas de los que utilizamos normalmente, para simular el apoyo sobre los dinteles ya tenemos que hacer uso de barras ficticias de longitud despreciable. Bien hecho, el resultado es similar al obtenido con un sencillo modelo de barra con 3 o más apoyos, pero empezamos a enredar la madeja con elementos innecesarios, inercias ficticias...Además, como hemos modelado todo a la vez, tenemos fuerzas perpendiculares a los pórticos (es decir en el sentido del eje de las correas). Si no hacemos nada por evitarlo, estas ayudan a resistir dicha solicitación, cuando realmente es algo que pretendemos hacer con los arriostramientos y vigas de cabecera. De cualquiera de las maneras la nave resistirá, pero no es muy profesional presentar un proyecto con unas correas enormes (dimensionadas a flexión + axil + cortante), sin pórticos de frenado y con unas cruces de San Andres ridículas. Lo mismo de antes, no digo que no se puedan dimensionar todos los elementos correctamente si no se hace por separado, pero hay que tener bastante cuidado para hacerlo bien en un solo archivo. Contestando a la pregunta concreta de Mendinho, en SAP2000 tendrías que liberar el axil de las correas, y en función del tipo de amarre a cubierta también el torsor (en la mayoría de casos puedes liberar ambas).
3- La carga térmica es complicada de evaluar si no se tiene muy claro como trabaja realmente la estructura. A veces coaccionamos barras de forma que al aplicar la carga térmica aquello "explota". Yo suelo dejarlo para el final, cuando el modelo está optimizado para el resto de solicitaciones (incluso sísmicas si es el caso) y le dedico un rato a tantear la importancia que pueden tener realmente en mi modelo dichas cargas térmicas, y la "exactitud" de las ligaduras y coacciones que he introducido en nudos "críticos".


Muy buena aporte, Manuel: ya he transformado tu post a PDF y me lo guardo.
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