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Comprobación / Ratio

ratioComprobación de resultados

Una vez realizado el cálculo de la estructura, podemos comprobar si los elementos elegidos: membrana, cables, tubos… son correctos. Es decir, si su resistencia y comportamiento es admisible.
WinTess realiza esta operación y la muestra en pantalla a través del botón de la izquierda Ratio o del menú Gráficos|Ratio.


Barras tipo membrana

EfectoMembranaLas barras tipo membrana tienen una fuerza axial determinada, tal como si de una malla de cables se tratara. Pero al ser una membrana, esta fuerza no es la que nos interesa. Lo que realmente queremos saber es cual es la fuerza sobre la membrana en la dirección de la barra. Esta fuerza suele ser mayor, sobre todo en mallas cuadradas con diagonales, ya que precisamente se suma la fuerza aplicada sobre dichas diagonales. Estos valores pueden apreciarse en el recuadro de información que obtenemos al clicar sobre una barra y que podemos observar en la figura de la derecha.

Tensión en la membrana =  fuerza axial de membrana / ancho barra

siendo el ancho de la barra la zona de la membrana que repercute en esta barra (en general la distancia entre barras paralelas de la misma dirección que la barra)

El ratio de la barra tipo membrana será:

ratio =  Tensión membrana  x  Coeficiente de seguridad de la membrana /  resistencia de la membrana

Téngase en cuenta que WinTess admite una resistencia diferente para la membrana en la dirección de la urdimbre y de la trama. Para las diagonales el programa toma un valor intermedio entre la resistencia a urdimbre y la resistencia a trama.


Barras tipo cable

Las barras tipo cable solamente pueden soportar tracciones. Por eso el análisis de comportamiento es más sencillo. Para ello solamente necesitamos saber los datos de la barra en cuestión y los del cable, y éstos se encuentran en la base de datos:
DatosCable

Podemos observar como disponemos de la Carga de Rotura del mismo. Así pues el ratio de un cable será:

ratio =  Carga de la barra  x Coeficiente de seguridad del cable / Carga de Rotura del cable

En las barras tipo cable, si se encuentran en posición horizontal o inclinada y son largas o pesadas, no podemos olvidarnos de la tracción que va a producir el peso propio del cable. Para ello, lo mejor es dividir el cable en varias barras y el propio programa se encargará de tener en cuenta este valor.


Barras tipo tubo

Las barras tipo tubo pueden soportar tracciones y compresiones.

Para las tracciones el proceso es muy parecido al anterior con los cables. La diferencia estriba en que en ese caso no tenemos carga de rotura sino límite elástico. La sección del tubo y su módulo resistente se hallan a partir del diámetro Ø y el espesor t. El límite elástico se deduce del valor S… que tenemos en la base de datos.
Además en el tubo vamos a tener, a veces, una tensión debida a la flexión por peso propio. Esto es especialmente importante en tubos muy gruesos y en posición horizontal o bastante inclinada.

DatosTubos

Así para un tubo con S235, el límite elástico es de 235 N/mm2. Con todo esto tenemos que:

Tensión del tubo =  Carga de la barra  / Sección del tubo   +  Momento por peso propio / Módulo resistente tubo

ratio =  Tensión del tubo  x Coeficiente de seguridad del tubo / Límite elástico

Para las compresiones, el proceso es un poco más complicado, ya que se involucra el tema del pandeo de la barra. Teniendo en cuenta que WinTess es un programa de segundo orden, siempre nos queda la posibilidad de dividir el tubo en muchas barras rígidas, articuladas solamente por los extremos del tubo y calcularlo de esa forma. Pero esto solamente es necesario en algunos casos particulares. En general seguiremos el proceso siguiente:
WinTess calcula un coeficiente de reducción por pandeo ψ, este valor depende de la esbeltez de la barra λ y de su límite elástico. Entonces:

Tensión del tubo =  Carga de la barra  / (Sección del tubo x ψ )   +  Momento por peso propio / Módulo resistente tubo

ratio =  Tensión del tubo  x Coeficiente de seguridad del tubo / Límite elástico


Barras rígidas

Las barras rígidas son un poco más complejas, pero en el fondo se parecen mucho al caso anterior de los tubos. La diferencia más importante es que al momento de peso propio hay que añadirle el momento flector producido por las cargas sobre la barra rígida. Y este momento suele ser mucho mayor que el momento de peso propio. Además existe una tensión producida por el esfuerzo cortante, aunque en la mayoría de los casos esta tensión es poco significativa en el conjunto de las tensiones (se encuentra en otro plano y debemos recurrir a la tensión de von Mises para combinarlas).

Tensión de la barra rígida =  Carga de la barra  / (Sección del tubo x ψ )   +  (Momento flector por cargas + Momento por peso propio) / Módulo resistente tubo

ratio =  Tensión de la barra rígida  x Coeficiente de seguridad del tubo / Límite elástico