Un análisis elástico calculará las fuerzas internas, tensiones, deformaciones y reacciones según la teoría elástica (= sólo se utilizarán las características elásticas del material (E y ν)).
Para iniciar el análisis elástico:
- Haz clic en
o ve al menú«Analizar – Análisis elástico» o pulsa la tecla F9.
Aparece el siguiente diálogo:
Tabpage «Estructural»
Análisis
- Análisis de 1er orden o análisis de 2º orden
Tienes que determinar si Diamonds debe realizar un cálculo de 1er o 2º orden.
Aquí se explica la diferencia entre ambos.
Este artículo explica qué análisis debes utilizar para el diseño del acero. Y este artículo lo explica para estructuras de hormigón armado.En el caso de un análisis de 2º orden, tienes que introducir la Precisión para fuerzas normales en barras y la Número máximo de iteraciones de segundo orden .
Ambos determinan cuándo el análisis de 2º orden encuentra la convergencia: el cálculo se detiene cuando la fuerza normal adicional ΔN a la fuerza normal total N alcanza la precisión deseada (valor por defecto: ΔN/N < 1% para todas las barras) o cuando se ha alcanzado el número máximo de iteraciones. Si tras el número máximo de iteraciones no se alcanza la precisión deseada, Diamonds indica para qué combinaciones no se ha podido encontrar el equilibrio.
Nota: N suele ser pequeño en los elementos sometidos principalmente a flexión. Cualquier fuerza normal adicional debida a la segunda (por pequeña que pueda ser), genera un ΔN/N muy grande. Para evitar este tipo de anomalías, no se aplicará el criterio descrito anteriormente (ΔN/N < 1%) cuando Δσ=ΔN/A < 1 N/mm². - Número máximo de iteraciones para no linealidades
La palabra «no linealidades» se refiere al comportamiento no lineal de las condiciones límite: apoyos que no soportan compresión/tensión, tirantes,…
El «número máximo de iteraciones para no linealidades» se refiere a la cantidad de intentos que tiene Diamonds para encontrar una solución de modo que todas las cargas se transfieran a la cimentación, teniendo en cuenta todas las condiciones de contorno impuestas. - Ten en cuenta la deformación por cizallamiento
Imperfecciones globales
- Talla
Imponer el tamaño de las imperfecciones globales. Diamonds utiliza un valor por defecto de 1/200, pero puedes ajustarlo en función de lo que exija la norma. - Dirección
Puedes elegir entre:- Automático (por defecto): Diamonds prueba 16 direcciones y se queda con la dirección más adversa (no con la envolvente de todas las direcciones). Esta opción es el cálculo más completo, pero también requerirá el mayor tiempo de cálculo.
- Av. horizontal : Diamonds aplica la imperfección global en la dirección horizontal en la que la estructura se dobla más.
Si la estructura no sufre ningún desplazamiento horizontal, Diamonds recurrirá a la determinación automática de la dirección. - X y Z globales: Diamonds aplica la imperfección global en la dirección de los ejes X y Z globales. Diamonds mantiene la dirección más adversa (no la envolvente de todas las direcciones)
- X global: Diamonds aplica la imperfección global en la dirección del eje X global.
- Z global: Diamonds aplica la imperfección global en la dirección del eje Z global.
- Impuesta + un ángulo de rotación: impones la dirección en la que deben aplicarse las imperfecciones globales. El ángulo de rotación es el ángulo entre los ejes globales X y Z.
Diamonds aplica imperfecciones globales utilizando fuerzas horizontales equivalentes (EN 1993-1-1 §5.3.2). Puedes encontrar un ejemplo de validación aquí.
Articulaciones
Las conexiones pueden enviarse a PowerConnect para comprobar su resistencia y rigidez. Cuando envíes una conexión de PowerConnect a Diamonds, el diagrama de rigidez de la conexión se pegará en Diamonds. El diagrama de rigidez se puede ver con el botón 
. Como el diagrama de rigidez será diferente de tu suposición inicial sobre la rigidez de la conexión, se borrarán todos los resultados. Tendrás que rehacer el análisis elástico. Pues bien, utilizando los parámetros siguientes, puedes indicar cómo debe comportarse ese diagrama de rigidez.
Las conexiones se clasifican en 3 categorías (rígidas, semirrígidas o flexibles) en función de la pendiente del diagrama de rigidez (= rico = el valor de Sj,ini).
| Estructuras no arriostradas | Estructuras arriostradas |
|---|---|
 |
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| Zona 1: rígida cuando Sj,ini ≥ 25 EIb / Lb Zona 2: semirrígida Zona 3: flexible cuando Sj,ini ≤ 0,5 EIb / Lb |
Zona 1: rígida cuando Sj,ini ≥ 8 EIb / Lb Zona 2: semirrígida Zona 3: flexible cuando Sj,ini ≤ 0,5 EIb / Lb |
Si una conexión se clasifica como rígida o flexibel, puedes
- O bien rehaces el análisis elástico basándote en una conexión perfectamente fija (o flexibel). Puedes omitir por completo el diagrama de rigidez. El resultado es un modelo más sencillo que se calcula rápidamente.
- O bien rehaces el análisis elástico basándote en el diagrama de rigidez completo. Esto da lugar a un cálculo más complejo e incluso algo excesivo, ya que el Eurocódigo establece que puedes suponer un comportamiento perfecto en este caso.
Si una conexión se clasifica como semirrígida, tienes que volver a hacer el análisis elástico teniendo en cuenta el diagrama de rigidez completo. Debido a la complejidad de los diagramas de rigidez, esto suele dar lugar a problemas de iteración. Para solucionarlo, Diamonds incluye varias opciones para simplificar el diagrama de rigidez. Este ejemplo ilustra las distintas opciones.
Calculamos todas las pendientes de cada parte del diagrama, basándonos en los valores de la tabla de la izquierda.
Cuando elijas una de las siguientes opciones, Diamonds tendrá en cuenta el diagrama de rigidez naranja punteado, en lugar del rojo original.
| Diagrama completo de rigidez | |
|---|---|
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| Evita la plasticidad – limita al 30 | Evita la plasticidad – limita 350 |
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| Rigidez Sj | Rigidez inicial Sj,ini |
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Una vez que Diamonds haya completado el análisis elástico, debes verificar si se te permitió calcular con el diagrama de rigidez simplificado (en caso de que así fuera). Este artículo lo explica un poco mejor.
Agrietamiento del hormigón
- Las deformaciones en una sección de hormigón no son lineales. Este artículo explica cómo calcular la deformación agrietada en el hormigón y explica la finalidad de estos parámetros.
Acero inoxidable
- Las deformaciones en una sección de acero inoxidable no son lineales. Este artículo explica cómo calcular la deformación en acero inoxidable y explica la finalidad de estos parámetros.
Madera
- Ten en cuenta la fluencia
Si marcas esta opción, el Módulo de Young de la madera E se reducirá en el factor kdef según la norma EN 1995-1-1 §2.3.2.2. (1). Esto provocará mayores deformaciones. Más info.
Tabpage «Suelo»
Esta pestaña sólo estará activa cuando tu modelo contenga capas de suelo.
- Nivel de base más alto
Es la coordenada Y global más alta a la que se ha asignado un perfil de capa de suelo. Esta coordenada Y la determina automáticamente Diamonds. - Nivel inicial del suelo nivel del suelo
Es una coordenada Y global que indica dónde está el nivel del suelo antes de que empieces a excavar.
Así, Diamonds lo sabe:- qué capas del suelo están situadas bajo los distintos cimientos
- la profundidad de excavación de cada cimentación, para poder tener en cuenta su pretensado resultante.
El nivel inicial del suelo debe ser igual o superior al nivel más alto de los cimientos. De lo contrario, Diamonds mostrará una advertencia y el cálculo no se iniciará.
Si tuvieras que definir el niveldel suelo con el botón
, por ejemplo para cargas de viento, entonces Diamonds establecerá el Nivel inicial del suelo = nivel del suelo. El campo de entrada del nivel inicial del suelo se desactivará. - Combinación de carga de referencia
Una tabla con capas de suelo no es adecuada para los cálculos de MEF. Así, las capas del suelo se traducen en funciones. Cada nodo de malla de la cimentación tendrá su propia función, dependiendo de las cargas presentes en ese nodo de malla… Por eso tienes que elegir una combinación de referencia. Las cargas de esa combinación de referencia determinarán el comportamiento de la función suelo en ese nodo de la malla.
Las funciones del suelo en Diamonds, sólo se pueden entrenar para una cosa: o bien entender cómo funciona el suelo comprimido, o bien entender cómo funciona el suelo bajo tensión.En consecuencia, si necesitas el asentamiento en combinaciones que contengan cargas verticales descendentes, debes tomar una combinación de referencia que contenga cargas verticales descendentes.
Si tu modelo también contiene combinaciones que consisten principalmente en cargas verticales ascendentes (presión del agua), entonces debes rehacer el cálculo una segunda vez, utilizando una combinación de referencia que también contenga principalmente cargas verticales ascendentes.Generalmente optamos por una combinación de carga casi permanente ELS QP1 para empezar y ver hasta dónde nos lleva.
- Resolución vertical
No tiene mucho sentido evaluar el aumento de tensión en una capa delgada de suelo si la malla de la propia losa de cimentación es bastante gruesa. Por tanto, la resolución es igual al tamaño máximo de malla por defecto. De este modo, las capas de suelo se combinarán en grupos con un grosor igual al tamaño máximo de la malla.
No recomendamos cambiar este valor. - Número máximo de iteraciones
Es el número de intentos que tiene Diamonds para traducir el perfil de la capa de suelo en una función de suelo.
En general, bastan de 2 a 3 iteraciones. - Tolerancia al estrés
Esta opción permite a Diamonds detener los cálculos del suelo a una determinada profundidad z para la que se alcanza la precisión especificada (en porcentaje) para ∆p/p:- ∆p es el aumento de la tensión vertical efectiva en la profundidad z como consecuencia de la carga superficial
- p es la tensión vertical efectiva original a la profundidad z
Según la norma EN 1997-1-1 §6.6.2. (5) y (6) puedes utilizar una tolerancia de tensión de hasta el 20%. Las empresas de investigación de suelos suelen utilizar una tolerancia a la tensión del 10%.
Sin embargo, esta opción suele causar problemas de iteración. El Eurocódigo (EN 1997-1-1:2005 §6.6.2) da dos condiciones en las que se pueden detener los cálculos del suelo:
- (6) Esta profundidad puede tomarse normalmente como la profundidad a la que la tensión vertical efectiva debida a la carga de los cimientos es el 20 % de la tensión efectiva de la sobrecarga.
- (7) En muchos casos, esta profundidad también puede estimarse aproximadamente en 1 ó 2 veces la anchura de los cimientos, pero puede reducirse en el caso de balsas de cimentación poco cargadas y más anchas.
Por tanto, recomendamos utilizar la norma EN 1997-1-1:2005 §6.6.2 (7): así, aumenta manualmente el grosor de la capa de suelo inferior hasta que el grosor de todas las capas de suelo combinadas sea igual a 1 ó 2 veces la anchura de los cimientos. Desmarca la opción «la capa inferior se extiende hasta la inifidad» al definir las capas del suelo. Deja la tolerancia al estrés al 0%.
- Aplicar tierra removida en la interfaz
Esta opción gestiona cómo debe tenerse en cuenta la excavación.
Si la opción está marcada, Diamonds asume que el terreno se removerá en diferentes pasos, lo que conducirá a una reducción de la tensión, tanto debajo como al lado de la excavación.
Si la opción está marcada, Diamonds asume que todo el terreno removido se retira a la vez, lo que provoca un mayor pretensado en el nivel de excavación.En diferentes pasos
Todo a la vez
Tabpage «Dinámica»
Esta pestaña sólo estará activa cuando el modelo contenga una carga dinámica o sísmica. Contiene los mismos parámetros que el diálogo para el análisis modal.
