Nota:
1. Una membrana cuadrada horizontal de 10 x 10 m. Las cuatro esquinas son puntos fijos.
2. Un cable vertical que conecta el centro de la membrana con un punto fijo situado a 5 m.
3. Carga uniforme (carga de nieve 0,1 kN / m²) en la membrana.
Para este ejemplo, las características de la membrana y el cable de borde no son relevantes.
Supongamos que la longitud relajada del cable vertical es de 5 m, igual que su longitud inicial.
Después del análisis podemos ver cómo la membrana se ha deformado debido a la carga de nieve y el cable se ha extendido 5 mm (Lf = 5.0050 m).
Este es el comportamiento habitual en la mayoría de las estructuras.
En este caso hemos cambiado la longitud relajada del cable vertical. Ahora esta longitud es de 6 m, aunque la longitud inicial todavía es de 5 m.
En este caso hemos cambiado de nuevo la longitud relajada del cable vertical. Ahora es de 4 m, aunque la longitud inicial todavía es de 5 m.
Después del análisis podemos observar que la barra vertical no sólo impidió que la membrana se deformara como antes, sino que tiró de la membrana hacia arriba hasta que todo estuvo equilibrado. De hecho su longitud final es de 4.0061 m. Esto significa que el cable se extendió 6,1 mm.
Prof. Ramon Sastre
Dr. Xavi Gimferrer
Octubre 2017
Antes de leer este texto, se recomienda leer la primera parte: "La longitud de las barras"
Un caso de estudio
Para entender cómo podemos aprovechar las diferentes longitudes de las barras vamos a realizar un ejemplo. Imaginemos una estructura como ésta:
1. Una membrana cuadrada horizontal de 10 x 10 m. Las cuatro esquinas son puntos fijos.
2. Un cable vertical que conecta el centro de la membrana con un punto fijo situado a 5 m.
3. Carga uniforme (carga de nieve 0,1 kN / m²) en la membrana.
Para este ejemplo, las características de la membrana y el cable de borde no son relevantes.
1r análisis
Después del análisis podemos ver cómo la membrana se ha deformado debido a la carga de nieve y el cable se ha extendido 5 mm (Lf = 5.0050 m).
Este es el comportamiento habitual en la mayoría de las estructuras.
2º análisis
En este caso hemos cambiado la longitud relajada del cable vertical. Ahora esta longitud es de 6 m, aunque la longitud inicial todavía es de 5 m.
Después del análisis podemos observar que la barra vertical permitió que la membrana se deformara hasta que la propia barra quedara tensa. Al principio tenía 6 m. Al final tiene 6.0023 m. Esto significa que el cable se extendió 2,3 mm.
3r análisis
Después del análisis podemos observar que la barra vertical no sólo impidió que la membrana se deformara como antes, sino que tiró de la membrana hacia arriba hasta que todo estuvo equilibrado. De hecho su longitud final es de 4.0061 m. Esto significa que el cable se extendió 6,1 mm.
Conclusión
Mediante la definición de longitud relajada de barras (por defecto: longitud relajada = longitud inicial) podemos simular muchos comportamientos de estructuras diferentes. No sólo el pretensado, que es una de las aplicaciones obvias de este método, sino también las barras limitadoras. Llamamos barras limitadoras a aquellas barras que permiten el desplazamiento de la estructura pero sólo hasta cierto punto. De alguna manera como barras de seguridad (cables), que aseguran una deformación máxima de la estructura.Prof. Ramon Sastre
Dr. Xavi Gimferrer
Octubre 2017
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