Modo barras / elementos constructivos.

Opción disponible en el programa base ESwin.

Esta opción es accesible desde el menú Ver y desde el Panel de proyecto, haciendo clic con el botón derecho sobre la carpeta "Vistas".

Esta opción permite alternar entre el modelo de barras de la estructura y el modelo de elementos constructivos. Ambos modelos representan lo mismo: la estructura, con todos los elementos que la forman, pero la filosofía de trabajo en un modelo y otro es diferente.

¿Por qué esta distinción? En cualquier cálculo de estructuras de nudos y barras siempre se distinguen dos fases de cálculo:

• La obtención de los esfuerzos y deformaciones, mediante el método directo de la rigidez.
• La comprobación de que los elementos que forman la estructura cumplen la normativa.

El modelo de barras.

Para la primera fase se utilizan los datos introducidos en el modelo de barras.

Para el cálculo de esfuerzos y desplazamientos, el programa necesita conocer la geometría, las propiedades de las barras (área, inercias, excentricidad, y existencia de rótulas), las propiedades de los materiales (módulo de elasticidad transversal y longitudinal), las cargas y las condiciones de contorno (apoyos, nudos con movimiento restringido, interacción de estructuras con el terreno, etc.). Con estos datos, el programa construye una matriz de rigidez a partir de la cual se obtienen los esfuerzos y desplazamientos. Esta matriz de rigidez contiene todos y cada uno de los elementos que forman la estructura: barras de hormigón, acero, genéricas, forjados, etc.).

Todos estos datos se introducen en el modelo de barras. Así, es en el modelo de barras donde se debe crear la geometría de la estructura, con las herramientas de dibujo y edición de la Interfaz 3D de ESwin.

El modelo de elementos constructivos.

Para la segunda fase es necesario definir propiedades específicas de las barras, que dependerán de la normativa a aplicar en cada caso. En este modelo entran en juego aspectos como la deformación máxima, la tensión máxima, la longitud de pandeo,  o comprobaciones concretas para el tipo de material (pandeo lateral, abolladura, fisuración, punzonamiento, etc.).

Entonces, en el modelo de elementos constructivos es donde el usuario debe definir todos los datos relativos a verificaciones de cumplimiento de normativa.

Por ejemplo, para el modelo de barras una correa de cubierta y un pilar son exactamente los mismo: barras con un material, una sección y dos nudos que las delimitan.  Sin embargo, al pasar a modelo de elementos constructivos, el programa tratará uno y otro de forma diferente: en la correa se vigilará la flecha máxima y la tensión, mientras en el pilar se vigilará el desplome horizontal, la tensión, el pandeo, la esbeltez, etc.

Para pasar de un modelo a otro debe utilizar la opción Ver->Modo barras/elementos constructivos ().

En el modelo de barras, cuando el modo sólido está activo, el programa mostrará las barras con el color propio del material:

La interfaz 3D dispone de una herramienta que colorea las barras de forma aleatoria (teclas SHIFT+CTRL+J, o bien desde el  Panel de herramientas gráficas). Gracias a esta herramienta, de un rápido vistazo podrá comprobar la correcta definición de las barras.

Sin embargo, en el modelo de elementos constructivos, las barras se agrupan entre sí para formar elementos de mayor entidad. Estos elementos se representan en un color que dependerá de la función asignada. La configuración de colores aplicada puede ajustarse en  Herramientas/Opciones.

Cada vez que se pasa del modelo de barras al modelo de elementos constructivos ESwin busca las barras que pueden formar elemento constructivo y las agrupa entre sí. Para ello, sigue una serie de criterios, que son:

• Las barras son colineales entre sí, o bien forman un ángulo inferior al indicado en la opción "Máximo ángulo de desviación entre dos barras para considerarlas dentro del mismo elemento constructivo" del cuadro Datos Generales/Avanzadas.
• Las barras tienen la misma sección.
• No existen roturas del elemento constructivo (ver apartado siguiente).
• Si son barras verticales, en el nudo que las une no se coartan los desplazamientos horizontales: Por ejemplo, suponga que existe una barra que une el punto medio de dos pilares de pórticos paralelos (figura de la izquierda); en este caso el nudo de unión no implica la ruptura del elemento constructivo. Si en el mismo caso se une otra barra más, perpendicular a la primera, el elemento constructivo quedará partido por la mitad.

Romper un elemento constructivo.

Existen dos maneras de romper un elemento constructivo:

• Existencia de rótulas: las rótulas, definidas en la solapa Crecimiento del cuadro de propiedades de la barra, rompen el elemento constructivo en el nudo en el que se encuentran.
• Interrupción explícita del elemento constructivo: en la misma solapa Crecimiento, existen las opciones Cortar elemento constructivo en nudo inicial / final que permiten interrumpir el elemento constructivo en el nudo indicado.
• Interrupción en pilares ente plantas: los pilares que atraviesan forjados bidireccionales, aun no existiendo barras en dos direcciones,  tienen coartado el movimiento en el nudo de apoyo forjado-pilar, de manera que debe considerarse como interrupción del elemento constructivo. El usuario podrá desactivar esta consideración desde Datos->Generales/Avanzadas.