Clasificación de carga de puentes
La mayoría de las innovaciones únicas se han introducido debido al hecho de que el ser humano es perezoso y quiere hacer su vida más fácil que antes. Sin duda, la clasificación de carga de puentes es un proceso manual iterativo laborioso, especialmente cuando se trata de puentes de hormigón armado y/o pretensado. El ingeniero puede pasar días y semanas en pruebas y errores en la estimación de la capacidad portante del puente. El problema radica en la determinación de la capacidad resistente de la sección transversal sometida a la combinación de fuerzas normales y cortantes, momentos flectores y torsores. Debido al diferente efecto de las cargas permanentes y variables y al comportamiento no lineal del hormigón, el problema se vuelve no lineal y su solución requiere el uso de un método iterativo adecuado.
Probablemente por eso mi amigo, excelente ingeniero de puentes y usuario de IDEA StatiCa, vino a mí con la solicitud de ayudarle a él y a sus colegas con esta tediosa tarea…
La solución iterativa optimizada fue implementada en el software IDEA StatiCa y da como resultado un nuevo módulo disponible en la versión 7.
La clasificación de carga de puentes es el cálculo para determinar la capacidad portante segura de carga variable del puente. Debido a que los esquemas de carga generalmente difieren de las cargas de tráfico definidas en los códigos de diseño y los materiales posiblemente sufren deterioro, se utilizan diferentes coeficientes parciales de seguridad de materiales y cargas y diferentes coeficientes de combinación.
Ejemplo de referencia
Se realizó un ejemplo de referencia de clasificación de carga en un puente de vigas cajón prefabricadas de hormigón pretensado KA61 simplemente apoyado con una longitud de vano igual a 12 m y con la sección transversal mostrada anteriormente.
El análisis de cargas móviles sobre las vigas del puente se realizó en el software SCIA Engineer. Basándose en este análisis, se identificó el efecto crítico de las cargas móviles sobre la viga del puente en particular y las fuerzas internas en los casos de carga móvil críticos se exportaron a IDEA StatiCa. El modelo estructural de la viga del puente fue creado en la aplicación IDEA Beam incluyendo el diseño del tendón y la armadura.
Las combinaciones para el análisis de clasificación de carga de puentes se generan automáticamente en función de los grupos de carga del puente. El programa ejecuta un cálculo iterativo automático respetando la configuración del análisis. Los resultados del análisis aparecen automáticamente tras el cálculo. Los resultados del análisis se presentan como resumen para las verificaciones y secciones críticas, y también para el tipo particular de capacidad portante del análisis de clasificación de carga de puentes - Vn – normal, Vr – reservada, Ve – excepcional.
Restricción en el plano de la flexión fuera del plano
La opción puede activarse/desactivarse en Fases de construcción – configuración.
Resultados del análisis estructural (TDA)
Deformación de la viga debida al peso propio en la fase Parque de almacenamiento (Apoyos en los extremos)
uy – extremo 0,424 mm
uz – extremo -0,605 mm
Deformación en la fase Apoyos definitivos debida a carga uniforme -10 kN/m
Solo deformación uz
Deformación uy y rotación jx fijada
uy = 0
uz – extremo -1,124 mm
Resultados en RCS – verificación de secciones
La configuración en Fases de construcción en RCS refleja la configuración en el módulo Beam.
Los efectos de las fuerzas internas extremas calculadas en la fase Parque de almacenamiento:
- Flexión 3D
- rotación rx y jz no son cero
Los efectos de las fuerzas internas extremas calculadas para la fase Apoyo definitivo:
La flexión fuera del plano queda impedida a partir de esta fase de construcción. Por lo tanto, las verificaciones de la sección transversal ignoran cualquier incremento del momento Mz que aparezca desde esa fase de construcción. Por supuesto, los efectos totales pueden resultar en flexión fuera del plano, que apareció en los incrementos antes de que se aplicara la restricción en el plano.
- Flexión 3D
- Incremento de jz es cero
Los efectos de las fuerzas internas extremas calculadas para la fase Fin de la vida útil de diseño:
- Flexión 3D
- Incremento de jz es cero
Tablas de relajación
La relajación total del acero de pretensado a tiempo infinito y el desarrollo de la pérdida por relajación a lo largo del tiempo han sido proporcionados frecuentemente por el fabricante de la armadura de pretensado en forma de lo que se denominan tablas de relajación. Y siempre habíamos trabajado con tablas de relajación en nuestra vida profesional antes de que el Eurocódigo introdujera una fórmula en su lugar. Parecía ser un gran avance: programación sencilla, trabajo sencillo. El problema es que la fórmula no se ajusta al comportamiento real de la armadura de pretensado fabricada por diferentes productores. Por eso también el uso de esa fórmula simple no está permitido en Alemania. Y por eso introdujimos tablas de relajación definidas por el usuario en IDEA StatiCa versión 7.
Generador de combinaciones de puentes en BIM
Los usuarios de IDEA StatiCa elogiaron el generador de combinaciones de puentes, que fue implementado en IDEA StatiCa Beam en la versión 6. Dijeron repetidamente que es mejor que en los programas de nuestros competidores. Por eso solicitaron la implementación del generador en el módulo BIM para poder utilizarlo después de importar los resultados de los casos de carga desde programas 3D vinculados.
Por eso se implementó en el software IDEA StatiCa en la versión 7 la posibilidad de definir grupos de carga de puentes y generar combinaciones de carga. Además, las combinaciones pueden exportarse a Midas Civil mediante un archivo mct.
Estructuras de contención de líquidos - mejoras
La verificación de fisuras según EN 1992-3 se mejora de modo que el programa determina automáticamente si las profundidades de la zona de compresión del hormigón desde lados opuestos se solapan entre sí o no. Esto ocurre en el caso de que la sección transversal esté cargada desde ambos lados (alternativamente para diferentes combinaciones).
Sección transversal solicitada unilateralmente
Sección transversal solicitada por ambos lados, las profundidades de la zona de compresión del hormigón se solapan
Sección transversal solicitada por ambos lados, las profundidades de la zona de compresión del hormigón no se solapan
RCS - posibilidad de verificar solo un extremo de la sección
Rigidez - mejoras
En la versión 7 se introdujeron nuevas posibilidades para calcular la rigidez y las curvaturas de secciones transversales pretensadas: se puede calcular tanto la rigidez a corto plazo como a largo plazo. También se pueden calcular las curvaturas causadas por la retracción.
Enlace con SAP 2000
Interfaz de usuario simplificada de RCS
La nueva interfaz de usuario está optimizada para ser más intuitiva y sencilla. La barra de navegación se redujo para proporcionar las funciones básicas del programa y las verificaciones son accesibles mediante el comando Resultados.
