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Cálculo de celosías espaciales con Celo3D

Juan Tomás Celigüeta

Copyright  Universidad de Navarra y Juan Tomás Celigüeta Lizarza.

Primera edición: Julio 2011.

Contenido
INTRODUCCIÓN GENERALIDADES SOBRE CELO3D Elementos estructurales admitidos Grados de libertad Propiedades de las barras Fuerzas exteriores admitidas Unidades Limitaciones Interfaz de usuario Operaciones condocumentos REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LA ESTRUCTURA Control de la imagen Hipótesis de carga activa Visualización de los datos DEFINICIÓN DE LA ESTRUCTURA Elemento raíz del documento Elemento Nudo Elemento Tubo Elemento Barra Elemento Viga Elemento Ligadura Elemento Hipotesis Elemento FuerzaNudo Elemento CargaBarra Elemento Deformación Elemento GrupoHipotesis 1 2 3 5 5 5 5 5 6 7 8 8 10 10 13 14 14 15 16 1617 18 18 19 20 21

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Elemento HipoComponente Elemento Opciones Elemento Dimensiona Elemento Orden2 CÁLCULO DE LA ESTRUCTURA Cálculo estático lineal Cálculo estático de segundo orden RESULTADOS DEL ANÁLISIS ESTÁTICO Resultados combinados Impresión y listado de los resultados DIMENSIONAMIENTO DE LAS BARRAS Criterios de dimensionamiento Ejecución del dimensionamiento Observaciones EJEMPLO.CUBIERTA CURVA ANEJO A. PERFILES NORMALIZADOS Elemento raíz Elemento Familia Elemento Perfil

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INTRODUCCIÓN

Introducción
En este texto se presenta una solución completa al cálculo y diseño de estructuras de celosía espacial de gran tamaño mediante un programa de ordenador denominado Celo3d, desarrollado por el autor en la Escuelade Ingenieros Industriales de San Sebastián (Universidad de Navarra). El programa utiliza el método de rigidez, por su sencillez de programación y generalidad y se basa en los fundamentos teóricos explicados en el libro Curso de Análisis Estructural (Ed. EUNSA). Se incluye en primer lugar una descripción de las características principales del programa: elementos estructurales empleados, grados delibertad, tipos de fuerzas admitidas, etc. A continuación se describe la forma práctica de empleo del programa: definición de la estructura, interfaz de usuario y representación gráfica, resultados obtenidos, etc.

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CÁLCULO DE CELOSÍAS ESPACIALES CON CELO3D

Generalidades sobre Celo3d
El programa Celo3d efectúa el análisis de estructuras de celosía espacial de cualquier tipo, enparticular las de gran tamaño. Celo3d es un programa interactivo, que permite efectuar el análisis de la estructura desde el entorno de ventanas de un ordenador personal. La definición de la estructura se debe efectuar en un archivo de datos que es leído por el programa. Una vez leído el archivo de datos, el cálculo de la estructura se efectúa actuando sobre los elementos de la interfaz de usuario. Losresultados obtenidos se muestran de forma interactiva, en el mismo entorno de ventanas, de forma sencilla y fácil de interpretar. Además, pueden obtenerse listados numéricos de los resultados. Las estructuras analizadas pueden estar formadas por barras articuladas en cualquier disposición en el espacio. Además se pueden considerar barras empotradas, asimismo en cualquier disposición en el espacio.Ello permite calcular desde celosías puras hasta pórticos puros en el espacio, aunque la vocación del programa es el cálculo de celosías, siendo los elementos empotrados sólo un complemento para modelizar zonas especiales. Pueden aplicarse fuerzas sobre los nudos o incrementos de temperatura sobre los elementos. Se pueden considerar apoyos elásticos, así como imponer deformaciones de valor conocidoen los apoyos. El programa calcula y representa gráficamente las deformaciones de los nudos, las reacciones en los apoyos, y los esfuerzos internos y tensiones en los elementos. Este cálculo puede efectuarse bien empleando un modelo lineal, válido para pequeñas deformaciones o un modelo no lineal de orden 2, para el caso de grandes deformaciones. Asimismo el programa Celo3d es capaz de efectuar...