Ram Series: Rambshell y Ram Series: Rambshell y RamsolidRamsolid

Introducción

Ram SeriesRambshell Análisis de barras y laminas por el MEFRamsolid Análisis de sólido 3D por el MEF

Elasticidad linealOpciones de acabado, control de calidad y complementos a nivel industrial

Hipótesis asumidas en el análisis 3D de barras

Pequeños desplazamientosMateriales elástico-linealesSuperposición de cargasSe desprecia la deformación por cortanteTorsión simple

P1

P2

L

P2· << P1·L

LGJ

MT

Hipótesis asumidas en el análisis de láminas

Pequeños desplazamientosMateriales elástico-linealesSuperposición de cargasSe considera la deformación por cortante

Shell element

Medium plane

X

Z

YX’

Y’

Z’

Hipótesis asumidas en el análisis de láminas

Las hipótesis de Reissner-Mindlin:Todos los puntos pertenecientes a una normal al plano medio tienen el mismo desplazamiento vertical (en sentido z’).La tensión normal z es despreciable.

Los puntos que antes de la deformación pertenecían a una normal al plano medio, después de la deformación continuan perteneciendo a una línea recta, que no tiene porque ser perpendicular al plano medio deformado.

Esfuerzos en láminas

'

'

'

'

''

''

''

'

'

''

'

'

2

2

'

'

''

'

'

''

'

'

dz

z

z

z

Q

Q

M

M

M

N

N

N

zy

zx

yx

y

x

yx

y

x

t

t

y

x

yx

y

x

yx

y

x

Barras y láminas acopladas

Los grados de libertad de las barras y de las láminas se acoplan de manera natural por tener los mismos 6 gradosHay toda una problemática con el grado de rotación en su plano de las láminasLas vigas de contorno de las láminas se mallarán de manera cohesionada a las láminas

Método P-Delta

Incorporación de no linealidad geométrica mediante la matriz geométricaÚnicamente se aplica en las barras

La interfaz de usuario

Ejemplo de un modelo geométrico de un pórtico

Ejemplo de un modelo geométrico de una lámina

Ejemplo de un modelo geométrico de un sólido 3D

Visualización gráfica de las condiciones

Control de errores y de situaciones problemáticas

Restricciones de movimiento

Desplazamientos y giros nulosDesplazamientos y giros impuestosApoyos elásticos

PuntualesEn superficie (zapatas)

Apoyos inclinadosDefinición por ejes locales

X

Y

Z

X disp.

Y disp.

Z disp.

Theta X

Theta Y

Theta Z

Restricciones de movimiento

Desconexión de grados de libertadRótulas y articulaciones

Tipos de cargas

PuntualRepartida

Ejes globalesProyectadaEjes locales

Peso propioHidrostáticaTriangular

Y’

L

Global load Total force: (0,0,-P·L)

L

Global projected load Total force: (0,0,-P·L·cos)

L

Local load Total force: (P·L·sin,0,-P·L·cos)

X’Z’

XY

Z

Casos de cargaCombinación de acciones

Propiedades de los materiales y secciones

BarrasSecciones rectangularesSecciones genéricasSecciones de hormigónPerfiles metálicos

LáminasIsotrópicasOrtotrópicasDe hormigónMetálicas

SólidosIsotrópicos

Propiedades de material y sección en barras

Propiedades de material y sección en láminas

Unidades

Unidades de la geometríaUnidades de los resultadosUnidades de las propiedades, cargas y desplazamientosTipos:

N,Kpm, cm, mm

Ejes locales

X’

Y’

Z’X

YZ

Local axes system

Global axes system

Beam

X

YZ

Local axes systemGlobal axes system

X’

Y’

Z’

Shell element

Solvers

Solver directo con almacenamiento en Skyline y resolución mediante Txolesky.Solver iterativo con almacenamiento en matriz sparse y resolución mediante gradientes conjugados.

Solvers, comparaciónMemoria según número de nodos

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

161 841 2317 3326 4086

Nº de nodos

Mb solver directo

solver iterativo

Tipos de elementos

Barras: Lineal de 2 nodosLáminas:

Triángulo de 3 nodosTriángulo de 6 nodos

SólidosTetraedro de 4 nodosTetraedro de 10 nodos

Comparación tetrahedro de 4 nodos y de 10 nodos

Relative errors for displacements

0.0%

2.0%

4.0%

6.0%

8.0%

10.0%

12.0%

14.0%

16.0%

18.0%

20.0%

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

Nº of nodes

Rel

ativ

e er

ror

tetra4 despl tetra10 despl

Comparación entre elementos de lámina para análisis de placas delgadas

Square plate with punctual loadL/t=1000

0.850

0.900

0.950

1.000

1.050

1.100

1.150

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Nº nodos

Wfe

m/W

t

TCCL

Reissner-Mindlin

Visualización de resultados en barras

Leyes de esfuerzos

Deformada

Ejes locales

Reacciones

Visualización de resultados en láminas

Contour fill

Tensiones principales

Deformada

Gráficas

Visualización de resultados en sólidosZapata de cimentación armada con perfiles metálicos

Esfuerzos en un encepado sobre pilotes

Integración de esfuerzos

Suma de reacciones

Resultados, ejes locales

Visualización de momentos

X’Y’Z’

A

B

+

-

-

X’Y’

Z’ +

-

-

Visualización de axiles, cortantes y momento torsor

X’Y’

Z’

+ -

X’

Z’

+ -

Y’

Visualización de reacciones

Esfuerzos en láminas

Name Components Defaultunits

Remarks

Axial force Nx’, Ny’, Nx’y’ N/m Axial force in all the shell thickness perunit width of the shell

Momentum Mx’, My’, Mx’y’ N·m/m Momentum per unit width of the shell

Shear Qx’, Qy’ N/m Shear strength per unit width of theshell

Esfuerzos en láminas. Criterio de signos

Análisis de vigas y láminas

Análisis de vigas y láminas

Armado según norma EHE

Materiales compuestos

Materiales compuestos

Edificio de viviendas

Puente de arco con sección en cajón

Análisis estructural de barrasAnálisis estructural de barras

Resultados en Resultados en desplazamientosdesplazamientos

Esfuerzos axilesEsfuerzos axiles

Cortante en Z’Cortante en Z’

Catedral de Tarazona, Catedral de Tarazona, desplazamientosdesplazamientos

TENSIONES PRINCIPALES MÁXIMAS

Resultados Resultados tensiones tensiones

Cubierta estadio de La Plata Cubierta estadio de La Plata beam+shellbeam+shell

Cubierta estadio de La Plata, Cubierta estadio de La Plata, desplazamientosdesplazamientos

Cubierta estadio de La Plata, ejes Cubierta estadio de La Plata, ejes localeslocales

Nave industrial

Nave industrial. Deformada

Nave industrial. Reacciones

Nave industrial. Ejes locales y reacciones

Nave industrial. Esfuerzos

Axiles Cortantes

Momentos

Edificio de viviendas

Edificio. Deformada

Esfuerzos axiles en pilares

Momentos en pilares

Desplazamiento vertical

Edificio de viviendasMomento flector en forjados

Esfuerzo de membrana en vigas de gran canto

Análisis acoplado fluido-dinámico estructural (Tdyn)

Torre Agbar de Barcelona

Deformada y reacciones

Esfuerzos axiles principales

Esfurzo axil principal de compresión

Torre Agbar de Barcelona

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