4.1 Tipos de Elementos soportados por CivilFEM
4.1.1 Introducción
Un modelo construido con ANSYS + CivilFEM puede tener cualquiera de los tipos de elemento de la librerÃa de ANSYS. No obstante CivilFEM solo realiza cálculos sobre ciertos tipos de elemento (dependiendo del tipo de calculo), ignorando el resto, que sà será utilizado por ANSYS.
Asà por ejemplo, un modelo puede tener elementos viga y elementos gap, pero CivilFEM solo podrá definir las secciones de los elementos viga y sólo podrá realizar chequeo según código sobre los elementos viga. Los elementos gap serán ignorados por CivilFEM pero serán tenidos en cuenta por ANSYS en el cálculo de los esfuerzos de la estructura.Â
4.1.2 Utilidades de Vigas y Chequeo según Códigos
Las utilidades para elementos viga y el chequeo según códigos de CivilFEM trabajan sobre los elementos LINK1, BEAM3, BEAM4, LINK8, LINK10, PIPE16, PIPE20, BEAM23, BEAM24, BEAM44, BEAM54, BEAM188 y BEAM189 de ANSYS.
En los elementos BEAM23 la KEYOPT(6) (que controla el tipo de sección) debe estar fijada a 4 para que los conjuntos de constantes reales generados por CivilFEM sean válidos para este tipo de elemento.
4.1.3 Armado de Placas
El cálculo de armaduras de placas de CivilFEM trabaja sobre los elementos SHELL 43, SHELL63, SHELL93, SHELL181 y SHELL281 de ANSYS.
4.1.4 Combinaciones
Los comandos de combinaciones de CivilFEM soportan los siguientes tipos de elemento:
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BEAM |
1, 3, 4, 8, 10, 16, 20, 23, 24, 44, 54, 188, 189 |
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SHELL |
43, 63, 93, 181, 281 |
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SOLID |
2, 25, 42, 45, 64, 65, 73, 82, 83, 95, 145, 146 |
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AXSHL |
51, 61 |
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CROSS |
1, 3, 4, 8, 10, 16, 20, 23, 24, 44, 54, 188, 189 |
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VERTX |
43, 63, 93, 181, 281 |
4.1.5 Integración con FLAC3D
El modelo creado ANSYS+CivilFEM debe estar formado por los siguientes elementos para su correcta exportación y cálculo con FLAC3D:
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- Elementos para modelización del terreno |
SOLID45 |
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- Elementos estructurales |
LINK8 BEAM4, BEAM44 SHELL43, SHELL63 |
Las placas modelizadas en ANSYS, para poder ser exportadas a FLAC3D deben ser de 3 nodos. El elemento SOLID45 puede ser utilizado en cualquiera de sus formas degeneradas.
4.1.6 Módulo de Geotecnia y Cimentaciones
Para el cálculo de estabilidad de taludes se admiten los siguientes elementos planos:
MESH 200: KEYOPT (1)= 4, 5, 6, 7 Tienen que estar en el plano X-Y o al menos, paralelos a éste.
PLANE 2,35,146: PLANE triangular de 6 nodos
PLANE 13,42,55,67,162,182: PLANE rectangular de 4 nodos
PLANE 53,77,82,121,145,183: PLANE rectangular de 8 nodos
Los elementos considerados en el módulo de Hoek y Brown son los siguientes:
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PLANE |
PLANE82, PLANE42 |
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SOLID |
SOLID45, SOLID92, SOLID95 |
Los elementos considerados en el cálculo de pantallas son los siguientes:
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LINK |
LINK1, LINK8, LINK10 |
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BEAM |
BEAM3, BEAM54, BEAM4, BEAM44 |
Los elementos considerados en el cálculo del módulo de balasto son los siguientes:
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MESH |
MESH200 (KEYOPT (1) = 4, 5, 6, 7) |
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SHELL |
SHELL41, SHELL63, SHELL99 |
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SURF |
SURF154 |
Las cargas debidas al empuje del terreno calculadas por CivilFEM pueden aplicarse a los siguientes elementos:
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PLANE |
PLANE2, PLANE42, PLANE82, PLANE145, PLANE146 |
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SOLID |
SOLID45, SOLID46, SOLID64, SOLID65, SOLID73, SOLID95, SOLID147 |
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BEAM |
BEAM3, BEAM23, BEAM54, BEAM4, BEAM24, BEAM44, BEAM188, BEAM189 |
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SHELL |
SHELL43, SHELL63, SHELL93, SHELL181, SHELL281 |
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SURF |
SURF153, SURF154 |
El modelo de Mohr-Coulomb puede aplicarse en los siguientes elementos:
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PLANE |
PLANE42, PLANE82 |
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SOLID |
SOLID45, SOLID65, SOLID92, SOLID95 |
El modelo de Cam-Clay puede aplicarse en los siguientes elementos:
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PLANE |
PLANE182, PLANE183 |
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SOLID |
SOLID185, SOLID186, SOLID187 |
4.1.7 Módulo de Puentes y No Linealidades Civiles
Para análisis de puentes:
Para la generación de modelos y cargas en puentes, CivilFEM dispone de los siguientes elementos:
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SOLID |
SOLID45, SOLID95 |
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SHELL |
SHELL43, SHELL63, SHELL181 |
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BEAM |
BEAM44 |
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SURF |
SURF154 |
Para análisis de No Linealidades Civiles:
Este módulo necesita que los elementos sobre los que se aplica admitan secciones diferentes en ambos extremos, asà como la posibilidad de modificar su masa añadida, condiciones que se verifican para los tipos:
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BEAM |
BEAM44, BEAM54 |
Con objeto de que el módulo pueda emplearse en estructuras con barras articuladas, el módulo también trabaja con los tipos:
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LINK |
LINK1, LINK8, LINK10 |
Pero en este caso el usuario deberá introducirlos sin masa, acumulando ésta en los nudos de la estructura.
Los elementos que soportan retracción y fluencia están detallados en el capÃtulo correspondiente al Módulo de Puentes y No Linealidades Civiles.
4.1.8 Módulo Avanzado de Hormigón Pretensado
Viene limitado por los elementos a los que se les puede transferir las acciones del pretensado, que son los siguientes:
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SOLID |
SOLID45, SOLID64, SOLID65, SOLID95, SOLID147, SOLID148, SOLID185, SOLID186, SOLID187 |
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SHELL |
SHELL43, SHELL63, SHELL93, SHELL181 |
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BEAM |
BEAM3, BEAM4, BEAM44, BEAM54 |