CYPE avanza en la implementación de soluciones de cálculo estructural basadas en el análisis no lineal. En esta ocasión, y después de permitir este tipo de cálculo en programas de uniones (como CYPE Connect) o de despiece de estructuras de acero (como StruBIM Steel), ahora le llega el momento a CYPE 3D. El software ya es capaz de realizar el modelado y la simulación computacional por elementos finitos de las barras sólo traccionadas, despegues en apoyos y pandeo. Algo que es posible gracias al lanzamiento de tres nuevos módulos que utilizan el motor de cálculo Open System for Earthquake Engineering Simulation (OpenSees).
Con esta nueva incorporación, presentada en la actualización 2024.d, los técnicos van a disponer de más opciones a la hora de realizar sus cálculos al tener la posibilidad de utilizar el cálculo no lineal, mejorando la precisión y proporcionando resultados más realistas. Para ello, el método de los elementos finitos contempla que la tensión en un elemento pueda no ser proporcional a la deformación cuando los elementos estructurales sufren alteraciones importantes en caso, por ejemplo, de sufrir el impacto de un terremoto.
"Desde CYPE seguimos y continuaremos mejorando nuestras soluciones estructurales BIM, incorporando nuevas y mejores opciones de análisis en nuestros programas".
Carlos Fernández, director técnico de CYPE
Barras sólo traccionadas
En el caso de las barras sólo traccionadas, el nuevo módulo de CYPE permite que las barras puedan deformarse, lo que significa que la tensión no es proporcional a la deformación. Así, el programa ofrece una solución más precisa que el cálculo lineal, al tener en cuenta el comportamiento deformable del material. Y es que existen muchas situaciones en las que el material no recupera su forma original una vez que se ha deformado.
Para realizar un análisis no lineal de esas barras traccionadas en CYPE 3D es necesario definir las combinaciones de cargas a estudiar a partir de las hipótesis definidas en los datos de obra. A la hora de trabajar, el módulo da la opción de realizar el análisis no lineal tanto de forma manual como automática. En el caso del análisis automático, CYPE 3D genera todas las combinaciones posibles a partir de las hipótesis definidas en el proyecto.
Despegues en apoyos
Los despegues en apoyos suceden cuando, por ejemplo, una barra se separa del apoyo. Mientras que en el cálculo lineal se supone que la barra está siempre en contacto con el apoyo, el cálculo no lineal amplía esta opción y contempla la posibilidad de que la barra se despegue del punto de apoyo.
Para calcular el comportamiento no lineal de un despegue en apoyo, el nuevo módulo de CYPE 3D utiliza el motor de cálculo OpenSees para obtener una solución más precisa que el cálculo lineal, teniendo en cuenta el sentido de los apoyos y el comportamiento de las láminas. También genera listados con los esfuerzos en los elementos estructurales.
Cálculo de pandeo (estabilidad global)
El pandeo es un fenómeno en el que una estructura se deforma de forma repentina y deja de ser estable. Para abordar este suceso, y como última novedad en esta actualización, CYPE ha incorporado el cálculo del pandeo por el modelo de elementos finitos. Al igual que en los casos anteriores, CYPE 3D utiliza el motor de cálculo OpenSees a través de un módulo específico con el que extraer resultados detallados, como los factores de carga crítica para cada combinación y modo de pandeo, así como el coeficiente para cada barra considerada en el análisis.
El cálculo no lineal de estructuras es cada vez más necesario a la hora de abordar las estructuras y aumentar la seguridad frente a posibles situaciones complejas como terremotos o fenómenos meteorológicos extremos. Este proporciona resultados más precisos que el cálculo lineal, ya que tiene en cuenta el comportamiento no lineal del material y de la estructura.
Por ello, CYPE lleva tiempo implementando el motor de cálculo OpenSees en sus soluciones BIM de cálculo de estructuras. En la actualidad, está disponible en los programas CYPE 3D, CYPE Connect, StruBIM Steel, StruBIM Foundations, StruBIM Design y StuBIM Analysis. Sobre este trabajo, Carlos Fernández, director técnico de CYPE, explica que desde la compañía "seguiremos mejorando nuestras soluciones estructurales BIM, incorporando nuevas y mejores opciones de análisis en nuestros programas estructurales".
