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Autor Tema: Uniones metálicas roblonadas Shell  (Leído 1665 veces)

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Llorach
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Uniones metálicas roblonadas Shell
« en: 04 de Julio de 2011, 06:57:20 am »
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  • Hola! En primer lugar quería agradeceros el trabajo desarrollado en este foro. Acabo de descubrirlo y me está aportando mucho en el manejo de los elementos Shell.
    Estoy modelizando con elementos Shell ,diferentes uniones metálicas roblonadas, con el fin de detectar puntos de concentración de tensiones, según diferentes casos.  Se me plantean dos dudas, una primera más existencial a nivel de elementos Shell, y otra en temas de aplicación de cargas.
    A la hora de modelizar los casquillos de angular de la unión, lo que tengo hasta ahora es que los elementos Shell del casquillo son similares a los contiguos del alma de la viga, pero con el espesor mayor, suma del espesor del alma y de los espesores de los casquillos. Me surge la duda de que con esto no consigo reflejar que el angular es una chapa dispuesta contra el alma de la viga, referida con roblones. Y no un elemento con más espesor que el alma. Y me da que no debe ser posible llegar a esto, porque tendría que modelizar un Shell contiguo a otro, lo que no debe de tener sentido, porque entiendo que al igual que los modelos alambre no puedo poner ni tiene sentido dos barras “pegadas”, aquí el modelo debe funcionar como placas que apoyan unas en otras y que no se “adosan” digamos. El problema es que también necesito modelizar de algún modo la presencia del roblón.
    La otra duda la planteo mejor en otro post, para no complicar demasiado esto.
    Muchas gracias y un saludo.


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    Llorach
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    Uniones metálicas roblonadas Cargas lineales y cargas móviles
    « Respuesta #1 en: 04 de Julio de 2011, 07:34:37 am »
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  • Buenas, siguiendo con mis uniones metálicas, quería consultaros sobre cómo introducir las acciones.
    En mis modelos de nudos y barras, dispongo cargas puntuales en nudos y barras, cargas lineales en barras e incluso cargas móviles en lanes. Con los elementos Shell veo que sólo se puede meter cargas superficiales. Puedo poner cargas puntuales, pero no cargas lineales entiendo que porque no existen frames. Podría ser opción disponer sobre los Shell barras ficticias y poner sobre ellos las líneas de carga? Sería válido para un modelo con elementos Shell?
    Porque otra cosa que se me ocurre, ya que en la realidad la carga se transmite a través de las traviesas, es decir, es una carga superficial, la posibilidad de poner cargas móviles en los Shell. Es decir, podrían cargarse sucesivamente un grupo de Shell? Como una línea de carga con superficies. Suena un poco raro.
    Gracias, un saludo.

    mccloud_1
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    Re:Uniones metálicas roblonadas Shell
    « Respuesta #2 en: 04 de Julio de 2011, 10:00:57 am »
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  • Hola Llorach vamos a responderte por partes.


    En relación a tu "duda existencial" es posible modelar dentro de la herramienta dos elementos shell un al lado del otro para representar dos placas de acero que serán unidas mediante bien sea soldadura o tornillos (bulones, pernos) de conexión. Estos shells estarán separados de acuerdo a sus espesores y se discretizan de tal manera que queden los nodos adyacentes y donde estarán los centros de los pernos asignas un constraint que represente la unión y restrinja los DOF's. Tienes que leerte el manual de usuario y el de referencia de análisis para una mejor comprensión del tema.


    En cuanto a tu segunda duda, te explico que en los shells puedes aplicar cualquier tipo de carga bien sea puntual, lineal y superficial, así como patrones de carga, etc.


    No te recomiendo que la transferencia de la carga lineal la hagas mediante elementos frame nulos puesto que esto trae problemas a la hora de hacer el análisis, se pierde precisión en los resultados. Esa carga lineal que quieres asignar al elementos aplicala como una carga superficial uniformemente distribuida sobre el ala superior de la viga.


    Te dejo un vídeo a manera de ilustración de un modelo que realice de una viga carrilera con carga móvil de puente grúa representado con shells.


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    Re:Uniones metálicas roblonadas Shell
    « Respuesta #3 en: 06 de Julio de 2011, 06:20:34 am »
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  • Muchas gracias mccloud_1.
     
    He estado mirando el tema de los constraints en el manual, y tengo la sensación de que el constraint que más se ajusta a la modelización de la soldadura casquillo-alma de la viga es el weld, uniendo los tres nudos, los dos de los casquillos y el del alma. Pero no sé si sería la misma historia para los roblones y tornillos. Creo que el mejor se ajusta en el weld, pero no estoy seguro.
     
    Mis "jefes" me incitan a modelizar el roblón, a introducir un sólido rígido indeformable, para tener en cuenta el aplastamiento de la chapa y demás, lo cual se me antoja complicado, en este momento. Que opinión os merece la idea de modelizar un roblón o tornillo?
    Hay alguna opción de introducir un sólido rígido? Podría hacerlo con elementos shell y aplicarles algún contraint tipo body o algo parecido, para que funcione como un elemento rígido?
     
    Muchas gracias, un saludo.

    mccloud_1
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    Re:Uniones metálicas roblonadas Shell
    « Respuesta #4 en: 06 de Julio de 2011, 02:08:04 pm »
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  • Bueno lo de los constraints es mas que todo practica lo que se necesita para ver como funciona cada uno. Con ensayo y error fue que yo aprendí a darle el uso correcto a todos.


    Estas en lo cierto con lo del constraint WELD, pero esta atento a que grados de libertad restringes puesto que estos son en ejes locales de nodos. Para representar los remaches, tornillos o pernos prueba a ver con el WELD si te sirve, sino intenta a ver con el tipo BODY.


    Lo que te dicen tus jefes es a mi manera de pensar como buscarle las 5 patas al gato, realmente no hace falta representar el remache como un elemento solido, esto te va a traer muchas complicaciones y dolores de cabeza, a ti lo que te interesa saber es los esfuerzos de tensión  compresión y corte entorno al roblón. Luego el diseño lo tienes que hacer aparte.


    Te dejo otro vídeo de lo que se puede hacer en el SAP2000, esto no lo he modelado yo, lo encontré en internet y me ha parecido bastante interesante, se trata de una bola modelada como solido donde se deja caer sobre un lecho elástico y rebota. Se utilizaron resortes y gaps para hacer la simulación.


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    Re:Uniones metálicas roblonadas Shell
    « Respuesta #5 en: 08 de Julio de 2011, 08:51:21 am »
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  • Gracias Mccloud. He intentado modelizar la unión, simplemente una placa contra otra, cogidas con cuatro angulares, a modo de prueba para ver si el uso del constraint weld puede ser válido.
    He unido dos a dos, 1-1, 2-2, 3-3, etc, nudos angular alma, a modo de soldadura, con constraint weld dejando libres los giros.
    Las almas de las vigas modelizadas no están unidas, así que entiendo que el traspaso de esfuerzos se realizan por los constraints, ya que si no mete constraint, la vigueta no se mueve. Esto es correcto?
     
    Los nudos parecen estar unidos. Pero el contorno del shell entre ellos no. Una idea sería discretizar mucho más el shell, aunque me pregunto si se puede meter una condición de contorno similar en el contorno del shell. Para modelizar el efecto de soldadura; si no parece que la soldadura es puntual.
     
    Otra cosa, al hacer este modelo con la malla del angular superpuesta a la del alma, a una distancia igual al espesor, debería poner alguna condición que simulara que estan una contra la otra. Digamos, que al final, aunque esté soldada en una zona, está apoyando todo el contorno. Y en uniones atornilladas, aunque meta un constraint en el tornillo, angular y alma están apoyados. También debería meter una condición de contorno. Y diferente a la soldadura. Es así? Serían dos condiciones diferentes?
     
    En general, parece que los tiros van bien por aquí?
    Muchas gracias.
     


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