Escalera de chapa plegada: bonita, pero a ver quién calcula

GOBA

Titanio
Al seleccionar Láminas\Nueva, se abre un cuadro. En su parte superior derecha aparece un libro "mostrar información detallada relativa al uso de este diálogo"

 
Vaya, muchas gracias! estaba probando lo que habíais comentado en mi propio archivo, la verdad es que con 0,08 las leyes de momentos ya quedan mucho mas suaves. He cambiado el perfil por un UPE, en realizad creo que será mucho mas fácil la unión de la escalera con un perfil de este tipo que con un IPE. Quería poner un perfil rectangular, pero no me daba la opción más que de perfiles rectangulares de aluminio.

La flecha máxima, en el tramo recto central en la zona exterior, es de alrededor de 1,5 mm, quizá excesiva, podría intentar subir de 0,8 a 1 cm el grosor de la chapa, pero sería mas efectivo y mucho mas barato colocar unos anclajes sobre el muro en la linea exterior de la escalera. Los anclajes quedarían ocultos así que no habría problema, pero al tratarse de un edificio antiguo con muro de carga formado por unos "encofrados" de ladrillo y en su interior, relleno de conglomerante, algo así como un hormigón de la época, no quiero anclar demasiadas cosas sobre él.

Por cierto, ¿cómo se abren los archivos que colgais aquí?
 
Puedes meter perfiles rectangulares de tubo, pero debes buscarlos en armados o conformados, hay fabricantes que puedes seleccionar y tendrás su catálogo con sus series de perfiles.



Los enlaces que pegamos sirven para que descargues un archivo con extensión .cyp, formato comprimido de cype. Lo abres con la opción "Descomprimir" de Gestión de archivos, y lo debes buscar donde lo hayas descargado.
 

GOBA

Titanio
Al seleccionar Láminas\Nueva, se abre un cuadro. En su parte superior derecha aparece un libro "mostrar información detallada relativa al uso de este diálogo"
No pretendo entender cómo se ha generalizado la teoría de placas gruesas o de o de Reissner-Mindlin para láminas delgadas, pero ¿tiene alguna limitación en el caso de láminas delgadas? Tal vez este método esté extendido y sea habitual, pero la explicación del cuadro de diálogo, y el no entender nada :oops: me dio qué pensar...
 
¿Qué es lo que no has entendido exactamente?, lo digo para pedir que se explique algo mejor, como si estuviésemos en la lista de deseos de láminas.
Respecto de las limitaciones en el caso de láminas delgadas, no sé si te refieres a limitaciones geométricas tales como el tamaño del elemento, la relación dimensiones/espesor, temas implícitos al método de los elementos finitos y el tipo de elemento utilizado, y bibliografía existente recomendable, o si el programa tiene internamente alguna limitación o emite algún aviso porque comprueba algo, que no es el caso.
 

GOBA

Titanio
Es difícil explicar qué es lo que no he entendido exactamente… En el cuadro se explica que la formulación se basa en el método de placas gruesas o de Reissner-Mindlin. Después se dice:

"Para evitar los problemas de bloqueo de la solución para pequeños espesores, se usa un campo de deformaciones por cortante transversal impuesto. Dicho campo se establece evaluando las deformaciones de corte en seis puntos del elemento, y realizando una interpolación lineal para obtener la matriz de cortante sustitutiva. Por tanto, el elemento desarrollado puede usarse para láminas gruesas o delgadas."

Buscando información leí que ese método es una variante de otro de placas delgadas. Es decir, parece que hay 2 métodos diferenciados para placas delgadas o gruesas :confused:, sin embargo, usando un campo de deformaciones por cortante transversal impuesto, se puede usar para placas delgadas. Lo que no entiendo es el significado de esa frase. Y entonces me refería a si existen limitaciones geométricas (relación dimensiones/espesor), y/o también de materiales, del método de elementos finitos implementado.

En cuanto a bibliografía recomendable siempre se agradece :)
 
Hola de nuevo,

Una duda que me asalta; en el proyecto he planteado placas de anclaje con pernos para las vigas. Como he comentado, se trata de anclaje sobre un muro de un edificio antiguo, que no me da demasiada confianza. He planteado pernos del 8 introducidos 20 cm en hueco taladrado, y tomado con adhesivo químico.
Simplemente estaba pensando ahora, que puesto que este tipo de muros trabaja mejor a compresión que a tracción, (obviamente), aunque no exista en el nudo momentos puesto que será un nudo articulado, entiendo que un peso sobre una placa, que se transmite al muro a traves de unos pernos (que no dejan de ser barras horizontales) al final generan un momento en el muro. Fijándome en las escaleras abovedadas, que transmiten al muro un empuje horizontal y uno vertical, me pregunto si tendría algún resultado beneficioso el disponer los pernos con un ángulo de inclinación con respecto a la horizontal, hacia abajo, para que la resultante sea más vertical. Todo esto lo he pensado de manera muy intuitiva...
 

Luiggy

Diamante
Buscando información leí que ese método es una variante de otro de placas delgadas. Es decir, parece que hay 2 métodos diferenciados para placas delgadas o gruesas :confused:, sin embargo, usando un campo de deformaciones por cortante transversal impuesto, se puede usar para placas delgadas. Lo que no entiendo es el significado de esa frase. Y entonces me refería a si existen limitaciones geométricas (relación dimensiones/espesor), y/o también de materiales, del método de elementos finitos implementado
Entiendo que hay limitaciones cuando se presenten problemas de abolladura (deformaciones perpendiculares a su plano medio por causa de compresiones en su plano medio). A partir de determinado punto, además, aparece el fenómeno de membrana (una deformación perpendicular al plano medio provoca tracciones en el plano medio), que este tipo de elemento finito no contempla (no hay términos cruzados que liguen la tensión plana con la flexión de placa). Además, es un fenómeno no lineal. Entiendo que si las tensiones de compresión se mantienen por debajo de un determinado nivel de seguridad (función de la esbeltez de las chapas y su material) pueden despreciarse estos efectos.
Aunque sea un poco 'off topic', hay que recordar que la formulación de la EN 1993-1-8 sobre resistencia de tornillos a tracción, tiene en cuenta implícitamente la resistencia post-crítica que se produce por el fenómeno de membrana en las chapas a unir.
 
@GOBA
El de Cálculo de estructuras por el método de los elementos finitos publicado en su día por CIMNE de Oñate, por ejemplo, o el ZIENKIEWICZ ( para entendidos).
 

GOBA

Titanio
Entiendo que hay limitaciones cuando se presenten problemas de abolladura (deformaciones perpendiculares a su plano medio por causa de compresiones en su plano medio). A partir de determinado punto, además, aparece el fenómeno de membrana (una deformación perpendicular al plano medio provoca tracciones en el plano medio), que este tipo de elemento finito no contempla (no hay términos cruzados que liguen la tensión plana con la flexión de placa). Además, es un fenómeno no lineal. Entiendo que si las tensiones de compresión se mantienen por debajo de un determinado nivel de seguridad (función de la esbeltez de las chapas y su material) pueden despreciarse estos efectos.
Aunque sea un poco 'off topic', hay que recordar que la formulación de la EN 1993-1-8 sobre resistencia de tornillos a tracción, tiene en cuenta implícitamente la resistencia post-crítica que se produce por el fenómeno de membrana en las chapas a unir
¡Gracias por la explicación! La he leído varias veces :oops: Creo que te he entendido, más o menos. Me parece importante ser conscientes de hasta dónde podemos pedir al programa.

Por ejemplo, el otro día modelé mediante láminas una viga doble T biapoyada y empecé a meterle carga, y más carga y más carga ¡¡¡No sé qué me pensaba yo que era esto de los EF pero estaba esperando que superada cierta carga pandease!!! y no lo hizo.

Gracias @castelar, como se puede ver, el de CIMNE será suficiente para empezar ;)
 

Luiggy

Diamante
Por ejemplo, el otro día modelé mediante láminas una viga doble T biapoyada y empecé a meterle carga, y más carga y más carga ¡¡¡No sé qué me pensaba yo que era esto de los EF pero estaba esperando que superada cierta carga pandease!!! y no lo hizo.@castelar, como se puede ver, el de CIMNE será suficiente para empezar
Para ello deben poder considerarse las imperfecciones locales (deformación inicial en arco de la viga) y calcularse en 2º orden geométrico. Pero eso también valdría para una modelización mediante barras.
La modelización con elementos finitos, además, te permitiría considerar la distorsión (alabeo) de la sección y parte de la abolladura. Los fenómenos de membrana ya requieren 2º orden mecánico, un tipo de elemento finito más sofisticado y la consideración del comportamiento no lineal del material (plastificación, en el caso de acero).
 
No sé qué me pensaba yo que era esto de los EF pero estaba esperando que superada cierta carga pandease!!! y no lo hizo.
..., el de CIMNE será suficiente para empezar
No te olvides nunca que de momento estamos hablando de cálculo lineal y en primer orden, sean barras o elementos finitos, con esa premisa clara ya sabes lo que puedes esperar ;)
 
El programa de muros pantalla hace cálculo no lineal desde hace más de diez años, no tengo ni idea de cuándo, pero todo llegará.
 

IROAN

Novel
Buenos días, es la primera vez que participo en esta página aunque llevo muchos años leyendo y resolviendo dudas en vuestros foros...

Pues estoy calculando una escalera de chapa plegada en un tramo recto, salvando una altura de 2,73 m y una dimensión horizontal de 3,33 m (los primeros escalones están empalomados en el forjado, por eso esa menor dimensión horizontal.

Introduzco sólo la sobrecarga de uso de 3 kN/m2, puesto que la escalera irá vista tal cual es (es una escalera de acceso a un altillo en una reforma).

La cuestión es que me salen unas deformaciones brutales, de orden de 139 mm (¡¡14 cm!!) cm en dirección vertical con espesor de chapa 10 mm. ¡¡Y eso sin tener en cuenta las deformaciones en dirección Y!! Pruebo (por hacer tanteos) a espesor ¡¡20 mm!! y sale una deformación de 32 mm; sigue siendo fuerte teniendo en cuenta que he puesto un espesor bárbaro...

Está claro que el modelo tiene que tener algún error, pero no soy capaz de encontrarlo. Los nudos están en contacto, las vinculaciones interiores son empotramientos, las unidades son las correctas...

Si alguien me echara un cable estaría muy muy agradecida.
 

Luiggy

Diamante
Si la escalera es recta y las cargas verticales, trata primero de estudiar un modelo de barras de una 'rebanada' de la escalera...
 

IROAN

Novel
He descubierto una pista: había modelizado la escalera sólo cogida arriba y abajo. Mirando chapas plegadas por internet, parece que siempre están también soldadas por un lateral. Esto me obliga a rediseñar puesto que tengo que meter una viga lateral, pero parece que así se soluciona el problema.
Si alguien sabe de escaleras de chapa que SÓLO estén soldadas en el arranque y en el desembarco, por favor que me lo diga. ¡¡Gracias!!
 
He descubierto una pista: había modelizado la escalera sólo cogida arriba y abajo. Mirando chapas plegadas por internet, parece que siempre están también soldadas por un lateral. Esto me obliga a rediseñar puesto que tengo que meter una viga lateral, pero parece que así se soluciona el problema.
Si alguien sabe de escaleras de chapa que SÓLO estén soldadas en el arranque y en el desembarco, por favor que me lo diga
Mira este modelo de escalera:



Si ves la deformada de la escalera, verás que está anclada en un lateral, en este caso a una pared, pero pero puede ser una viga, solo que debe ser sólida.



Los desplazamientos en la hipótesis de sobrecarga oscilan entre los 15 mm y los 21 del primer escalón.
El espesor de chapa, en este caso es de 8 mm.
 
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