Convocatoria de cooperación en investigación
EL DESAFÍO
El diseño y la verificación normativa de uniones de acero han sido uno de los temas más dinámicos en el ámbito académico y en la industria de la ingeniería durante la última década. En 2014, la Universidad Técnica Checa de Praga y la empresa de software IDEA StatiCa crearon un método para el diseño de uniones de acero denominado Método de los Elementos Finitos basado en Componentes (CBFEM).
Este enfoque ha sido verificado y validado con éxito a través de numerosos ejemplos de verificación, estudios de validación y pruebas en vivo. También ha sido ampliamente adoptado por la comunidad de ingeniería: los paquetes de software basados en el método CBFEM (IDEA StatiCa Connection, HILTI Profis Engineering) son utilizados por miles de ingenieros en todo el mundo.
Actualmente buscamos un socio de investigación para continuar y profundizar en la verificación y validación del enfoque CBFEM según las normas AISC, así como para seguir desarrollando y mejorando los modelos de material subyacentes.
Perfil del socio de investigación deseado
Departamento de ingeniería estructural de una universidad con sede en EE. UU., preferiblemente especializado en acero, idealmente en uniones. El socio de investigación llevaría a cabo un conjunto de ejemplos de verificación y validación y formularía recomendaciones para garantizar la máxima aplicabilidad posible según las normas AISC. Los trabajos de verificación están coordinados por el equipo del prof. Wald en la CTU. Todo el soporte necesario relacionado con el software será proporcionado por el equipo de IDEA StatiCa.
Todos los trabajos de verificación serán financiados por IDEA StatiCa en base a un contrato con el socio de investigación.
Estructura típica de un ejemplo de verificación
- Descripción de la unión - imágenes, tipo
- Descripción del modelo analítico - cálculos manuales, hipótesis, cláusulas de AISC
- Descripción del modelo CBFEM - cómo funciona, diferencias con el modelo analítico
- Verificación del modelo CBFEM
- Análisis de sensibilidad – tablas y gráficos para diversos parámetros, p. ej. grado del acero, sección de la viga, espesor de la placa de testa, etc. Comparación de los resultados según CBFEM y el modelo analítico
- Conclusión – explicar las diferencias (si las hay) causadas por las simplificaciones en el modelo analítico, eje de rotación, hipótesis de tensiones en soldaduras, etc.
Nuestra filosofía de pruebas
El proceso de validación y verificación confirma que los resultados del software son correctos. La verificación es una comparación con un método analítico, incorporado con mayor frecuencia en una norma (p. ej. AISC 360-16). La validación es una comparación de un modelo numérico con un experimento. El modelo numérico suele ser muy avanzado, incluyendo no linealidades materiales y geométricas. Los resultados del modelo numérico se comparan con los del CBFEM. Los resultados no tienen que coincidir perfectamente, pero los resultados del CBFEM deben ser del lado de la seguridad.
Libro de verificación del prof. Wald
Actualmente, el conjunto más exhaustivo de ejemplos de verificación está realizado para el Eurocódigo (EN1993-1-8:2005). El equipo del profesor Wald ha resumido las verificaciones y explicaciones más relevantes en el libro titulado "Component-based finite element design of steel connections". Esta cooperación debería aspirar a crear algo similar para el AISC.
Coordinadores
Prof. Frantisek Wald
Profesor y Jefe del Departamento de Estructuras de Acero y Madera de la Universidad Técnica Checa de Praga
Durante su rica carrera profesional, ha participado en diez proyectos europeos en diseño de uniones y varios otros proyectos centrados en el método de componentes, bases de columnas, uniones de acero y hormigón, diseño frente al fuego y el análisis avanzado por elementos finitos.
El Prof. Wald recibió dos premios por el desarrollo del Método de los Elementos Finitos basado en Componentes (CBFEM): el Premio Checo CKAIT Pavel Juchelka y el Premio Europeo ECCS Charles Massonet.
Juraj Sabatka
CSO&CFO en IDEA StatiCa
Uno de los directivos de IDEA StatiCa, una empresa que desarrolla software para ingenieros estructurales y delineantes. Nuestro equipo de desarrollo descubre, prueba y aplica nuevos métodos para analizar el comportamiento de las estructuras y sus elementos. A partir de esto, creamos IDEA StatiCa, un software que permite a los ingenieros trabajar más rápido, evaluar exhaustivamente los requisitos de la normativa nacional y utilizar la cantidad óptima de material. Para nosotros, crear software es una forma de contribuir a que cada nueva construcción en el mundo sea más segura y económica.
Proyectos de I+D exitosos
Nuestros proyectos de I+D más importantes de los últimos años combinan la excelencia académica y el desarrollo de software para ofrecer herramientas innovadoras para ingenieros estructurales. Estamos construyendo una red internacional de expertos que contribuyen a mejorar las herramientas para la ingeniería estructural.
