Manual de Teora de CivilFEM ndice General
Captulo 1 Introduccin
1.1 Introduccin
Captulo 2 Aspectos Generales de CivilFEM
2.1 Cmo est Integrado CivilFEM en ANSYS
2.2 Sistemas de Unidades Activo
2.3 Norma Activa
Captulo 3 Materiales
3.1 Introduccin
3.2 Propiedades Generales
3.3 Propiedades Especficas de Material
3.4 Propiedades Especficas de Norma
3.5 Propiedades de Material de FLAC3D
3.6 Propiedades Activas
3.7 Dependencias entre las propiedades del material
Captulo 4 Tipos de Elementos
4.1 Tipos de Elementos soportados por CivilFEM
Captulo 5 Entidades CivilFEM
5.1 Criterios Generales
5.2 Secciones Transversales
5.3 Orientacin de los ejes en las secciones transversales de vigas
5.4 Vrtices de Placa
5.5 Propiedades de pieza
5.6 Propiedades de Viga y Placa
5.7 Secciones Slidas
Captulo 6 Combinaciones CivilFEM
6.1 Combinaciones CivilFEM
6.2 Combinacin de Resultados en Ansys y en CivilFEM
6.3 Terminologa Bsica
6.4 Tipos de Reglas de Combinacin
6.5 Grupos de Datos
6.6 Envolventes
6.7 Concomitancia a nivel de Modelo y de Cargas
6.8 Nota sobre elementos Beam188 y Beam189
6.9 Combinaciones de estados de carga con tendones de pretensado
6.10 Obtencin de todos los estados de carga posibles
Captulo 7 Estructuras Prediseadas
7.1 Introduccin
7.2 Marcos y Prticos
Captulo 8 Utilidades miscelneas
8.1 Coste y peso de la estructura
8.2 Lneas de influencia
8.3 Slido a placa
Captulo 10-A Estructuras Metlicas segn Eurocdigo 3
10-A.1 mbito de Aplicacin
10-A.2 Tipos de Chequeo Abordados
10-A.3 Tipos de Elementos Soportados
10-A.4 Tipos de Seccin Soportados
10-A.5 Sistemas de Ejes
10-A.6 Datos y Resultados Manejados por CivilFEM
10-A.7 Proceso de Chequeo
Captulo 10-B Estructuras Metlicas segn EA (MV-103)
10-B.1 mbito de Aplicacin
10-B.2 Bases de Clculo
10-B.3 Comprobacin a Compresin
10-B.4 Comprobacin a Traccin
10-B.5 Comprobacin a Flexin
Captulo 10-C Estructuras Metlicas segn BS 5950 (1985)
10-C.1 mbito de Aplicacin
10-C.2 Tipos de Chequeo Abordados
10-C.3 Tipos de Elementos Soportados
10-C.4 Tipos de Seccin Soportados
10-C.5 Sistemas de Ejes
10-C.6 Datos y Resultados Manejados por CivilFEM
10-C.7 Proceso de Chequeo
Captulo 10-D Estructuras Metlicas segn BS 5950 (2001)
10-D.1 mbito de Aplicacin
10-D.2 Tipos de Chequeo Abordados
10-D.3 Tipos de Elementos Soportados
10-D.4 Tipos de Seccin Soportados
10-D.5 Sistemas de Ejes
10-D.6 Datos y Resultados Manejados por CivilFEM
10-D.7 Proceso de Chequeo
Captulo 10-E Estructuras Metlicas segn AISC LRFD Segunda edicin
10-E.1 mbito de Aplicacin
10-E.2 Tipos de Chequeo Abordados
10-E.3 Tipos de Elementos Soportados
10-E.4 Tipos de Seccin Soportados
10-E.5 Datos y Resultados Manejados por CivilFEM
10-E.6 Proceso de Chequeo
Captulo 10-F Estructuras Metlicas segn GB50017
10-F.1 mbito de Aplicacin
10-F.2 Tipos de Chequeo Abordados
10-F.3 Tipos de Elementos Soportados
10-F.4 Tipos de Seccin Soportados
10-F.5 Bases de Clculo
10-F.6 Proceso de Chequeo
Captulo 10-G Estructuras Metlicas segn AISC ASD/LRFD Decimotercera edicin
10-G.1 mbito de Aplicacin
10-G.2 Tipos de Chequeo Abordados
10-G.3 Tipos de Elementos Soportados
10-G.4 Tipos de Seccin Soportados
10-G.5 Bases de Clculo
10-G.6 Proceso de Chequeo
Captulo 10-H Estructuras Metlicas segn CTE DB SE-A
10-H.1 mbito de Aplicacin
10-H.2 Tipos de Chequeo Abordados
10-H.3 Tipos de Elementos Soportados
10-H.4 Tipos de Seccin Soportados
10-H.5 Bases de Clculo
10-H.6 Proceso de Chequeo
Captulo 10-I Estructuras Metlicas segn AISC ASD Novena edicin
10-I.1 mbito de Aplicacin
10-I.2 Tipos de Chequeo Abordados
10-I.3 Tipos de Elementos Soportados
10-I.4 Tipos de Seccin Soportados
10-I.5 Bases de Clculo
10-I.6 Proceso de Chequeo
Captulo 10-J Estructuras Metlicas segn ANSI/AISC N690-1994
10-J.1 mbito de Aplicacin
10-J.2 Tipos de Chequeo Abordados
10-J.3 Tipos de Elementos Soportados
10-J.4 Tipos de Seccin Soportados
10-J.5 Bases de Clculo
10-J.6 Proceso de Chequeo
Captulo 10-K Estructuras Metlicas segn ASME BPVC III subseccin NF
10-K.1 mbito de Aplicacin
10-K.2 Tipos de Chequeo Abordados
10-K.3 Tipos de Elementos Soportados
10-K.4 Tipos de Seccin Soportados
10-K.5 Bases de Clculo
10-K.6 Proceso de Chequeo
Captulo 10-L Estructuras Metlicas segn ANSI/AISC N690-06
10-L.1 mbito de Aplicacin
10-L.2 Tipos de Chequeo Abordados
10-L.3 Tipos de Elementos Soportados
10-L.4 Tipos de Seccin Soportados
10-L.5 Bases de Clculo
10-L.6 Proceso de Chequeo
Captulo 11-A Vigas de hormign Armado (Parte I)
11-A.1 Introduccin
11-A.2 Predimensionamiento de secciones rectangulares
11-A.3 Diagrama de Interaccin 3D
11-A.4 Chequeo en Flexin Compuesta Esviada
11-A.5 Dimensionamiento en Flexin Compuesta Esviada
11-A.6 Normas de Clculo
11-A.7 Consideraciones Previas al Clculo a Cortante y Torsin
11-A.8 Cortante y Torsin segn el Eurocdigo 2 (ENV 1992-1-1:1991)
11-A.9 Cortante y Torsin segn el Eurocdigo 2 (EN 1992-1-1:2004/AC:2008) y ITER Design Code
11-A.10 Cortante y Torsin segn ACI-318
Captulo 11-B Vigas de hormign Armado (Parte II)
11-B.1 Introduccin
11-B.2 Cortante y Torsin segn EHE-98
11-B.3 Cortante y Torsin segn EHE-08
11-B.4 Cortante y Torsin segn BS-8110
11-B.5 Cortante y Torsin segn AS-3600
11-B.6 Cortante y Torsin segn GB50010
11-B.7 Cortante y Torsin segn NBR6118
11-B.8 Cortante y Torsin segn AASHTO Standard Specifications for Highway Bridges
11-B.9 Cortante y Torsin segn Norma Rusa SP 52-101-03 (C 52-101-03)
11-B.10 Cortante y Torsin segn IS 456
Captulo 11-C Vigas de hormign Armado (Parte III)
11-C.1 Introduccin
11-C.2 Cortante y Torsin segn ACI 359
11-C.3 Clculos a Fisuracin
11-C.4 Chequeo a Fisuracin segn Eurocdigo 2 (ENV 1992-1-1:1991)
11-C.5 Chequeo a Fisuracin segn Eurocdigo 2 (EN 1992-1-1:2004/AC:2008) y ITER Design Code
11-C.6 Chequeo a Fisuracin segn la ACI-318
11-C.7 Chequeo a Fisuracin segn la EHE (EHE-98 y EHE-08)
Captulo 12 Vigas de Hormign Pretensado
12.1 Cortante y Torsin segn ACI-318
12.1 Cortante y Torsin segn EHE-08
Captulo 13 Placas y Lminas de Hormign
13.1 Dimensionamiento a Flexin y Torsin Mtodo de Wood-Armer
13.2 Dimensionamiento a Flexin y Cargas en el plano Mtodo CEB-FIP
13.3 Dimensionamiento segn el mtodo de las Direcciones Ortogonales
13.4 Dimensionamiento segn el mtodo de la Direccin Ms Desfavorable
13.5 Chequeo y diseo a cortante segn el Eurocdigo 2 (ENV 1992-1-1:1991)
13.6 Chequeo y diseo a cortante segn el Eurocdigo 2 (EN 1992-1-1:2004/AC:2008) y ITER Design Code
13.7 Chequeo y diseo a cortante segn EHE-98
13.8 Chequeo y diseo a cortante segn EHE-08
13.9 Chequeo y diseo a cortante segn ACI 318
13.10 Chequeo y diseo a cortante segn ACI 349
13.11 Chequeo y diseo segn ACI 359-04 (hormign armado)
13.12 Chequeo y diseo segn ACI 359-04 (hormign pretensado)
Captulo 14 Clculo Ssmico
14.1 Introduccin
14.2 Clculo del espectro segn el Eurocdigo 8 (ENV-1998-1-1:1994)
14.3 Clculo del espectro segn el Eurocdigo 8 (EN-1998-1:2004)
14.4 Clculo del Espectro segn la norma NCSE-94
14.5 Clculo del Espectro segn la norma NCSE-02
14.6 Clculo del Espectro segn la norma GB50011
14.7 Clculo del Espectro segn la normaIT3274
14.8 Clculo del Espectro segn AASHTO LRFD Bridge Design Specifications
14.9 Clculo del Espectro segn la norma EAK 2000
14.10 Clculo del Espectro segn CALTRANS Seismic Design Critera
14.11 Clculo del Espectro segn Uniform Building Code (1007)
14.12 Clculo del Espectro segn la norma PS 92
14.13 Clculo del Espectro segn la Indian Standard (1893)
14.14 Anlisis modal de la estructura
14.15 Combinacin de Modos
14.16 Anlisis Push Over
Captulo 15 Utilidades de exportacin
15.1 Exportacin y representacin de vectores en Microsoft Excel
15.2 Exportacin de vectores a HTML
Captulo 16 Integracin con FLAC3D
16.1 Integracin con FLAC3D
16.2 Descomposicin de una malla tetradrica en elementos hexadricos
Captulo 17-A Mdulo de Geotecnia y Cimentaciones (parte I)
17-A.1 Introduccin
17-A.2 Definicin de terrenos estratificados
17-A.3 Mdulo de balasto
17-A.4 Clculo de pantallas 1 1/2D
17-A.5 Estabilidad de taludes
17-A.6 Modelo de plasticidad de Mohr-Coulomb
17-A.7 Modelo de plasticidad de Cam-clay
17-A.8 Criterios de rotura de Hoek y Brown
17-A.9 Clculo de Filtraciones
17-A.10 Empujes del Terreno
17-A.11 Tensiones Iniciales en el Terreno
Captulo 17-B Mdulo de Geotecnia y Cimentaciones (parte II)
17-B.1 Encepados de pilotes
17-B.2 Encepados de micropilotes
Captulo 17-C Mdulo de Geotecnia y Cimentaciones (parte III)
17-C.1 Tneles
Captulo 18 Mdulo de puentes y no linealidades civiles (Parte I)
18.1 Introduccin
18.2 Tipos de elementos para el clculo no lineal
18.3 Clculo evolutivo en vigas CivilFEM
18.4 Retraccin y Fluencia
18.5 Vigas no lineales
Captulo 19 Mdulo de puentes y no linealidades civiles (Parte II)
19.1 Introduccin
19.2 Tipos de elementos
19.3 Proceso de Clculo
19.4 Secciones transversales
19.5 Definicin del trazado del puente
19.6 Generacin del modelo slido y del modelo de elementos finitos
19.7 Estructura de la definicin de las acciones
19.8 Generacin de cargas
19.9 Proceso constructivo
Captulo 20 Mdulo avanzado de hormign pretensado
20.1 Introduccin
20.2 Viga soporte
20.3 Editor de tendones
20.4 Clculo de prdidas
20.5 Diagrama de Interaccin 2D
20.6 Chequeo a Flexin Compuesta Recta
20.7 Chequeo a Fisuracin
20.8 Tendones libres (independientes de viga soporte)
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A.
Captulo 1 Introduccin
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A.
Manual de Teora de CivilFEM Captulo 1 Tabla de Contenido
1.1 Introduccin ............................................................................................... 1
1.1.1 Propsito del Manual de Teora ................................................ 1
1.1.2 Notacin .................................................................................... 1
1.1 Introduccin
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A.. 1-1
1.1 Introduccin
Bienvenido al manual de teora de CivilFEM. Este manual presenta las descripciones tericas de todos los procedimientos de clculo empleados en el programa. Adems, en l se describe la relacin existente entre los datos introducidos y los resultados obtenidos por CivilFEM, y es esencial para entender como funciona el programa e interpretar correctamente los resultados obtenidos del clculo.
1.1.1 Propsito del Manual de Teora
El propsito del manual de teora CivilFEM es el de informarle acerca de los fundamentos tericos de los algoritmos empleados en el programa. Conociendo la teora subyacente podr usar el programa de una forma ptima y con una mayor confianza, haciendo mejor uso de sus capacidades y consciente de sus limitaciones.
Por supuesto, no es necesario leer todo este manual, solamente ser necesario consultar aquellas secciones referidas a los algoritmos de clculo que se estn empleando.
Este manual no presenta toda la teora relativa a los procedimientos de clculo empleados en la comprobacin de estructuras segn norma. Si usted necesita conocer a fondo la teora en alguno de los procedimientos de clculo empleados, puede consultar la bibliografa a que se hace referencia en los diferentes puntos, o puede consultar a su distribuidor de CivilFEM acerca de bibliografa especfica sobre algn tema.
1.1.2 Notacin
En el manual de teora de CivilFEM se han empleado los mismos convenios de notacin que los empleados en el Manual terico de Ansys (Ansys Theory Reference Manual).
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A.
Captulo 2 Aspectos Generales de CivilFEM
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A.
Manual de Teora de CivilFEM Captulo 2 Tabla de Contenido
2.1 Cmo est Integrado CivilFEM en ANSYS ................................................ 1
2.2 Sistema de Unidades Activo ...................................................................... 3
2.3 Norma Activa ............................................................................................. 5
2.1 Como est Integrado CivilFEM en ANSYS
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 2-1
2.1 Cmo est Integrado CivilFEM en ANSYS
CivilFEM es un conjunto de herramientas a nivel de preproceso, solucin y postproceso integradas en ANSYS que facilitan el trabajo en problemas relacionados con ingeniera civil.
Los comandos de CivilFEM estn implementados en ANSYS como comandos externos, es decir, como rutinas escritas y compiladas en libreras de enlace dinmico (Dynamic link library DLL) a las que se accede mediante su declaracin en el fichero ans_ext.tbl
Todos los comandos de CivilFEM estn integrados en la GUI de ANSYS con sus correspondientes mens y pueden por tanto ser accedidos de la misma forma que los comandos propios de ANSYS.
La integracin de CivilFEM en ANSYS permite el uso de todas las capacidades avanzadas de ANSYS con los comandos de CivilFEM: Programacin APDL, Optimizacin, Fichero *.log, Ayuda interactiva, ...
El flujo de datos entre ANSYS y CivilFEM puede esquematizarse en la siguiente figura.
2.3 Sistema de Unidades Activo
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 2-3
2.2 Sistema de Unidades Activo
CivilFEM permite trabajar en cualquier sistema de unidades consistente, sin importar cual sea ste. No obstante es necesario declarar el sistema de unidades en el que se est trabajando (ver comando ~UNITS), debido a que numerosos aspectos relativos al chequeo con normas son dependientes del sistema de unidades en el que se trabaje (valores especficos de ciertos parmetros con unidades o frmulas de clculo con unidades inconsistentes).
El sistema de unidades activo debe fijarse al principio y no se debe de cambiar posteriormente.
Por defecto el sistema de unidades activo es el Sistema Internacional (N, m ,s).
2.4 Norma Activa
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 2-5
2.3 Norma Activa
Cuando se ejecutan comandos de CivilFEM que dependen de una norma, el programa comprueba cual es la norma activa y realiza los clculos en funcin de sta. CivilFEM permite tener simultneamente cuatro normas activas: una para los clculos relativos a estructuras de hormign armado, otra para las clculos relativos a hormign pretensado, otra para los clculos relativos a estructuras de acero y otra para los clculos ssmicos (ver comando ~CODESEL).
Table 2.3-1 Normas para Estructuras de Acero soportadas por CivilFEM
Eurocdigo 3 (EN 1993-1-1:2005)
Eurocdigo 3 (ENV 1993-1-1:1992)
EA-95
British Standard 5950 (1985)
British Standard 5950 (2001)
AISC LRFD 13th edition
AISC LRFD 2nd edition
AISC ASD 13th edition
AISC ASD 9th edition (1989) (CivilFEM NPP requerido)
Norma china GB50011
Cdigo Tcnico de Edificacin CTE DB SE-A (2006)
ASME BPVC Sect.III Div.1 SubSect NF (1989) (CivilFEM NPP requerido)
ANSI/AISC N690-1994 (CivilFEM NPP requerido)
ANSI/AISC N690-06 LRFD provisions (CivilFEM NPP requerido)
ANSI/AISC N690-06 ASD provisions (CivilFEM NPP requerido)
Table 2.3-2 Normas para Estructuras de Hormign Armado soportadas por CivilFEM
Eurocdigo 2 (EN 1992-1-1:2004/AC:2008)
Eurocdigo 2 (ENV 1992-1-1:1991)
Captulo 2 Aspectos Generales de CivilFEM
2-6 Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A.
ACI 318
EHE 1998
EHE 2008
CEB-FIP
British Standard 8110
Australian Standard 3600
Norma china GB50010
Norma brasilea NBR6118
AASHTO Standard Specifications for Highway Bridges
Indian Standard 456
Norma rusa SP 52-101-03 (C 52-101-03)
ACI 349-01 (CivilFEM NPP requerido)
ACI 359-04 (CivilFEM NPP requerido)
ITER Structural Design Code for Buildings (CivilFEM NPP requerido)
Table 2.3-3 Normas para Estructuras de Hormign Pretensado soportadas por CivilFEM
Eurocdigo 2 (EN 1992-1-1:2004/AC:2008)
Eurocdigo 2 (ENV 1992-1-1:1991)
ACI 318
EHE 1998
EHE 2008
ACI 359-04 (CivilFEM NPP requerido)
ITER Structural Design Code for Buildings (CivilFEM NPP requerido)
Table 2.3-4 Normas para Anlisis Ssmico soportadas por CivilFEM
Eurocdigo 8 (EN 1998-1-1: 2004)
Eurocdigo 8 (EN 1998-1-1: 1994)
2.4 Norma Activa
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 2-7
NCSE-94
NCSE-02
Norma ssmica china GB50011
Italian 3274 seismic code
AASHTO LRFD Bridge Design Specifications
Norma ssmica griega EAK 2000
California Seismic Design Criteria
1997 Uniform Building Code
Norma ssmica francesa PS92
Indian Standard 1893
Por defecto las normas activas para cada tipo de clculo son:
Acero estructural: Eurocdigo 3 (EN 1993-1-1:2005)
Hormign armado: Eurocdigo 2 (EN 1992-1-1:2004/AC:2008)
Hormign pretensado: Eurocdigo 2 (EN 1992-1-1:2004/AC:2008)
Clculo ssmico: Eurocdigo 8 (EN 1998-1-1: 2004)
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A.
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A.
Manual de Teora de CivilFEM Captulo 3 Tabla de Contenido
3.1 Introduccin ............................................................................................... 1
3.2 Propiedades Generales ............................................................................. 3
3.3 Propiedades Especficas de Material ......................................................... 7
3.3.1 Acero Estructural ...................................................................... 7
3.3.2 Hormign ................................................................................ 16
3.3.3 Acero de Armar ....................................................................... 22
3.3.4 Acero para Pretensar .............................................................. 23
3.3.5 Suelos ..................................................................................... 24
3.3.6 Rocas ...................................................................................... 27
3.4 Propiedades Especficas de Norma ......................................................... 31
3.4.1 Eurocdigo 3 (Acero Estructural) ............................................ 31
3.4.2 EA (Acero Estructural) ............................................................ 31
3.4.3 LRFD (Acero Estructural) ........................................................ 32
3.4.4 BS5950-1985 (Acero Estructural) ........................................... 32
3.4.5 BS5950-2001 (Acero Estructural) ........................................... 32
3.4.6 GB50017 (Acero Estructural) .................................................. 33
3.4.7 Eurocdigo 2 (Hormign) ........................................................ 33
3.4.8 Eurocdigo 2 (Acero para armar) ........................................... 38
3.4.9 Eurocdigo 2 (Acero para Pretensar) ..................................... 41
3.4.10 ACI (Hormign) ....................................................................... 44
3.4.11 ACI (Acero para Armar) .......................................................... 48
3.4.12 ACI (Acero para Pretensar) .................................................... 49
3.4.13 CEB-FIP (Hormign) ............................................................... 52
3.4.14 CEB-FIP (Acero para Armar) .................................................. 56
3.4.15 EHE (Hormign) ..................................................................... 59
3.4.16 EHE (Acero para Armar) ......................................................... 64
3.4.17 EHE (Acero para Pretensar) ................................................... 67
3.4.18 BS8110 (Hormign) ................................................................ 71
3.4.19 BS8110 (Acero para Armar) ................................................... 75
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A.
3.4.20 GB50010 (Hormign) .............................................................. 77
3.4.21 GB50010 (Acero para Armar) ................................................. 81
3.4.22 AS3600 ................................................................................... 83
3.4.23 NBR6118 (Hormign) ............................................................. 84
3.4.24 NBR6118 (Acero para Armar) ................................................. 86
3.4.25 Indian Standard 456 (Hormign) ............................................. 89
3.4.26 Indian Standard 456 (Acero para Armar) ................................ 91
3.4.27 Norma Rusa SP 52-101 (C 52-101) (Hormign) .................. 93
3.4.28 Norma Rusa SP 52-101 (C 52-101) (Acero para Armar) ..... 97
3.4.29 ITER Structural Design Code for Buildings ............................. 99
3.5 Propiedades de FLAC3D ....................................................................... 101
3.5.1 Propiedades de material FLAC3D para elementos suelos y rocas ..................................................................................... 101
3.5.2 Propiedades de material de FLAC3D para elementos estructurales ......................................................................... 107
3.6 Propiedades Activas .............................................................................. 111
3.7 Dependencias entre las propiedades del material ................................. 113
3.7.1 Datos Externos ..................................................................... 113
3.7.2 Propiedades Generales ........................................................ 113
3.7.3 Propiedades Especficas de Material Acero ......................... 114
3.7.4 Propiedades Especficas de Material Hormign ................... 114
3.7.5 Propiedades Especficas de Suelos ..................................... 115
3.7.6 Propiedades Especficas de Rocas ...................................... 116
3.7.7 Propiedades especficas de norma ....................................... 117
3.1 Introduccin
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-1
3.1 Introduccin
Las propiedades de material definidas por CivilFEM incluyen tanto propiedades estndar de ANSYS como otras necesarias para los clculos especficos de CivilFEM, entre ellos los relativos a normas: resistencias caractersticas, lmites elsticos, coeficientes de minoracin, etc.
Al definir un material con CivilFEM se definen automticamente las propiedades estndar de ANSYS, asignando al material ANSYS la misma numeracin que la del material CivilFEM. No es conveniente modificar directamente las propiedades del material con ANSYS para no producir inconsistencias entre las bases de datos de ANSYS y CivilFEM.
Los materiales CivilFEM tienen cuatro clases de propiedades:
Propiedades generales Comunes a todos los materiales
Especficas de material Reservadas para aceros, hormigones, etc.
Especficas de norma Relativas a Eurocdigo 2, Eurocdigo 3, ACI, CEB-FIP, etc.
Propiedades activas Obtenidas para el instante de tiempo activo
Propiedades FLAC3D Propiedades a aplicar durante la exportacin del modelo a FLAC3D
Las propiedades generales son comunes para todos los materiales CivilFEM y contienen los datos de identificacin del material (nmero, referencia, tipo...), las propiedades mecnicas transferidas al material ANSYS, as como los datos de costes y tiempo de activacin del material.
Las propiedades especficas de material estn siempre disponibles para un determinado material, independientemente de la norma bajo la que se haya definido.
En cuanto a las propiedades especficas de norma, contienen los datos del material propios y exclusivos de cada norma.
Las propiedades activas dependen de la edad del material y son calculadas para el instante de tiempo activo (ver apartado 3.6 para ms informacin).
Las propiedades FLAC se dividen en dos grupos:
Propiedades del terreno: Suelos (tipo 5)
Rocas (tipo 6)
Propiedades estructurales: Acero estructural (tipo 1)
Hormign (tipo 2)
Acero de armar (tipo 3)
Acero de pretensar (tipo 4)
Estas propiedades sern las utilizadas para definir los modelos constitutivos y las propiedades de los elementos estructurales en el proceso de exportacin a FLAC3D.
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-2
La definicin de materiales mediante CivilFEM (ver comando ~CFMP) se realiza mediante la seleccin de uno de los materiales contenidos en sus libreras. Actualmente se pueden definir los siguientes tipos de materiales:
- Aceros estructurales
- Hormigones
- Aceros de armar
- Aceros de pretensar
- Suelos
- Rocas
Al definir el material queda etiquetado mediante una referencia que lo asocia al material de librera elegido. El usuario podr modificar todas las propiedades que no estn asociadas a librera. Para la modificacin de los datos asociados a una referencia de librera el material debe perder esta referencia y pasar a ser User Def.
En los siguientes apartados se da una descripcin detallada de cada uno de los datos, en los que se indica, adems, el tipo de dato respecto a su modificacin por el usuario, con las siguientes convenciones:
LIBR: Dato asociado a una referencia de librera, para poder modificarlo el material debe pasar a ser User Def
LOCK: Dato bloqueado, el usuario no puede modificarlo en ningn caso
MODF: Dato modificable por el usuario
Por otro lado, entre los distintos datos del material existe una serie de dependencias que se actualizan automticamente por lo que el usuario deber tenerlas en cuentas a la hora de realizar modificaciones en los diferentes datos del material (ver apartado 3.7 para ms informacin).
3.2 Propiedades Generales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-3
3.2 Propiedades Generales
Las propiedades generales, son aquellas propiedades comunes a todos los materiales. Dichas propiedades tienen las etiquetas y valores que a continuacin se describen:
Umat (LOCK)
Nmero del material definido por el usuario.
Ref8 (MODF)
Referencia.
Name (MODF)
Nombre de usuario del material
Type (LOCK)
Tipo de material.
0 = Material Genrico.
1 = Acero Estructural
2 = Hormign
3 = Acero de Armar
4 = Acero de Pretensar
5 = Suelos
6 = Rocas
TAct (MODF)
Tiempo de activacin del material.
TDeact (MODF)
Tiempo de desactivacin del material.
Ex (LOCK) (MODF) (LIBR)
Mdulo de elasticidad del material.
Si Type=0 Definido por el usuario (material genrico).
Si Type =1 2 Su valor depende de la norma activa, siendo igual a ExLn (teiqueta definida ms adelante).
Si Type =5 6 Depende del material, siendo igual a EXCAL
En otro caso Definido automticamente desde la librera de materiales.
NUxy (LIBR)
Mdulo de Poisson. Depende de la norma activa y el tipo de material (0 Nuxy < 0.5).
Eurocdigo 3 (Acero estructural)
NUxy = 0.3 Art 3.2.5
EA (Acero estructural)
NUxy = 0.3 Art 3.1.9
LRFD (Acero estructural)
NUxy = 0.3
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-4
BS 5950 (Acero estructural)
NUxy = 0.3 Art 3.1.2
GB50017 (Acero estructural)
NUxy = 0.3
Eurocdigo 2 (Hormign)
NUxy = 0.2 Art 3.1.2.5.3
Eurocdigo 2 (Acero para Armar)
NUxy = 0.3 Art 3.1.2
Eurocdigo 2 (Acero para pretensar)
NUxy = 0.3
ACI (Hormign)
NUxy = 0.2 Art 116R-45
ACI (Acero para Armar)
NUxy = 0.3 Art 116R-45
ACI (Acero para pretensar)
NUxy = 0.3
CEB-FIP (Hormign)
NUxy = 0.2 Art 2.1.4.3
CEB-FIP (Acero para Armar)
NUxy = 0.3 Art 2.1.4.3
EHE (Hormign)
NUxy = 0.2 Art 39.9
EHE (Acero para Armar)
NUxy = 0.3 Art 39.9
EHE (Acero para pretensar)
NUxy = 0.3
BS 8110 (Hormign)
NUxy = 0.2 Art 2.4.2.4
BS 8110 (Acero para Armar)
NUxy = 0.3
GB50010 (Hormign)
NUxy = 0.2
GB50010 (Acero para Armar)
NUxy = 0.2
Si Type = 5 6 su valor depende de NUxycal
3.2 Propiedades Generales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-5
Gxy (MODF)
Mdulo de deformacin transversal. Se calcula mediante la frmula:
ExGxy
2 1 NUxy
ALP (MODF)
Coeficiente de expansin trmica. El valor inicial depende de la norma activa:
Eurocdigo 3 (Acero estructural)
ALP = 1.2E-5 (C-1) Art 3.2.5
EA (Acero estructural)
ALP = 1.2E-5 (C-1) Art 3.1.10
LRFD (Acero estructural)
ALP = 1.2E-5 (C-1)
BS 5950 (Acero estructural)
ALP = 1.2E-5 (C-1) Art 3.1.2
GB50017 (Acero estructural)
ALP = 1.2E-5 (C-1) Art 3.4.3
Eurocdigo 2 (Hormign)
ALP = 1.0E-5 (C-1) Art 3.1.2.5.4
Eurocdigo 2 (Acero para Armar)
ALP = 1.0E-5 (C-1) Art 3.2.3
Eurocdigo 2 (Acero para pretensar)
ALP = 1.0E-5 (C-1) Art 3.2.3
ACI (Hormign)
ALP = 1.0E-5 (C-1)
ACI (Acero para Armar)
ALP = 1.0E-5 (C-1))
ACI (Acero para pretensar)
ALP = 1.0E-5 (C-1))
CEB-FIP (Hormign)
ALP = 1.0E-5 (C-1) Art 2.1.8.3
CEB-FIP (Acero para Armar)
ALP = 1.0E-5 (C-1) Art 2.2.5.4
EHE (Hormign)
ALP = 1.0E-5 (C-1) Art 39.10
EHE (Acero para Armar)
ALP = 1.0E-5 (C-1) Art 39.10
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-6
EHE (Acero para pretensar)
ALP = 1.0E-5 (C-1)
BS 8110 (Hormign)
ALP = 1.0E-5 (C-1) Part 2: 7.5
BS 8110 (Acero para Armar)
ALP = 1.0E-5 (C-1)
GB50010 (Hormign)
ALP = 1.0E-5 (C-1)
GB50010 (Acero para Armar)
ALP = 1.0E-5 (C-1)
Suelos
ALP = 1.0E-5 (C-1)
Rocas
ALP = 1.0E-5 (C-1)
RHO (MODF)
Densidad del material.
RHO = GAM/g
Si Type= 0, 1, 2, 3,4 RHO es libre
Si Type =5 6 RHO = RHOcal
GAM (MODF)
Peso especfico del material.
GAM = RHO*g
Si Type= 0, 1, 2, 3,4 GAM es libre
Si Type =5 6 GAM = GAMcal
DAMP (MODF)
Amortiguamiento del material.
Para anlisis transitorios: multiplicador ( ) de la matriz K.
Para anlisis espectrales: tanto por uno sobre el amortiguamiento crtico.
VCost (MODF)
Coste por unidad de volumen.
Vcost = Mcost*RHO = Wcost*GAM
MCost (MODF)
Coste por unidad de masa.
Mcost = Vcost/RHO = Wcost*g
WCost (MODF)
Coste por unidad de peso.
Wcost = Vcost/GAM = Mcost/g
3.3 Propiedades Especficas de Material
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-7
3.3 Propiedades Especficas de Material
3.3.1 Acero Estructural
El comando ~CFMP, define todas las propiedades del material acero estructural incluyendo las necesarias para el anlisis con ANSYS. A continuacin se indican las propiedades especficas de los materiales acero estructural soportados por CivilFEM.
3.3.1.1 Tabla de espesores y propiedades dependientes
NThk (LIBR)
Indica el nmero de rango de espesores diferentes.
NThk 6
Thik (NThk) (MODF)
Tabla de espesores.
Thik 0
ExLn (LIBR)
Mdulo de elasticidad para el anlisis lineal. ExLn 0. El valor inicial depende de la norma activa:
Eurocdigo 3
ExLn = 21E4 MPa Art. 3.2.5
EA
ExLn = 2.1E6 kp/cm2 Art. 3.1.9
LRFD
ExLn = 29000 ksi
BS 5950
ExLn = 205 kN/mm2 Art 3.1.2
GB50017
ExLn = 206 kN/mm2 Art 3.4.3
3.3.1.2 Comportamiento plstico con ANSYS
KPLA (MODF)
Tipo de comportamiento:
0 Elstico (valor por defecto)
1 Bilineal Cinemtico
2 Bilineal Isotrpico
4 Multilinear Cinemtico
5 Multilinear Isotrpico
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-8
6 Drucker-Prager
PLRAT (MODF)
Cociente entre los mdulos de elasticidad en la rama elstica y plstica. Por defecto 10.000.
PLRAT 0
PLThk (MODF)
Espesor utilizado para definir el comportamiento plstico.
PLThk 0
3.3.1.3 Diagrama tensin deformacin para el anlisis estructural
TSASSD Tipo de diagrama tensin-deformacin. Los distintos tipos de diagrama disponibles dependen de la norma para la cual se ha definido el material. Adems de los diagramas disponibles segn las normas, se pueden definir otros nuevos como User defined.
NPSASSD Nmero de puntos que componen el diagrama.
SAEPS Valor de la deformacin correspondiente a un punto del diagrama.
SASGM Valor de la tensin correspondiente a un punto del diagrama.
3.3.1.3.1 Diagramas segn Eurocdigo 3
Los tipos de diagrama tensin-deformacin disponibles segn el Eurocdigo 3 son:
TSASSD= 0 Definido por el usuario
TSASSD= 1 Elstico
TSASSD= 2 Bilineal
Construccin del diagrama elstico (TSASSD = 1):
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Se utiliza un total de 2 puntos (NPSASSD = 2) para la construccin del diagrama tensin-deformacin que, en cuanto a deformacin se refiere, son los siguientes:
SAEPS (1) = -1.0E-2
SAEPS (2) = 1.0E-2
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere son los siguientes:
SASGM (1) = SAEPS(1)*ExLn
SASGM (2) = SAEPS(2)*ExLn
Construccin del diagrama bilineal (TSASSD = 2):
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
3.3 Propiedades Especficas de Material
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-9
+Traccin, -Compresin
Se utiliza un total de 4 puntos (NPSASSD = 4) para la construccin del diagrama tensin-deformacin que, en cuanto a deformacin se refiere, han sido tomados de acuerdo con el Art. 5.2.1.4 y son los siguientes:
SAEPS (1) = -1.0E-2
SAEPS (2) = -fy / ExLn
SAEPS (3) = fy / ExLn
SAEPS (4) = 1.0E-2
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere han sido tomados tambin de acuerdo con el Art. 5.2.1.4 y son los siguientes:
SASGM (1) = -fy+(SAEPS (1) - SAEPS (2)) / PLRAT*ExLn
SASGM (2) = -fy
SASGM (3) = Fy
SASGM (4) = fy + (SAEPS (4) - SAEPS (3)) / PLRAT*ExLn
3.3.1.3.2 Diagramas segn la norma espaola EA
Los tipos de diagrama tensin-deformacin disponibles segn la EA son:
TSASSD= 0 Definido por el ususario
TSASSD= 1 Elstico
TSASSD= 2 Bilineal
Construccin del diagrama elstico (TSASSD = 1):
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Se utiliza un total de 2 puntos (NPSASSD = 2) para la construccin del diagrama tensin-deformacin que, en cuanto a deformacin se refiere, son los siguientes:
SAEPS (1) = -1.0E-2
SAEPS (2) = 1.0E-2
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere son los siguientes:
SASGM (1) = SAEPS(1)*ExLn
SASGM (2) = SAEPS(2)*ExLn
Construccin del diagrama bilineal (TSASSD = 2):
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-10
+Traccin, -Compresin
Se utiliza un total de 4 puntos (NPSASSD = 4) para la construccin del diagrama tensin-deformacin que, en cuanto a deformacin se refiere, son los siguientes:
SAEPS (1) = -1.0E-2
SAEPS (2) = -SIGe / ExLn
SAEPS (3) = SIGe / ExLn
SAEPS (4) = 1.0E-2
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere son los siguientes:
SASGM (1) = - SIGe +(SAEPS (1) - SAEPS (2)) / PLRAT*ExLn
SASGM (2) = - SIGe
SASGM (3) = SIGe
SASGM (4) = SIGe + (SAEPS (4) - SAEPS (3)) / PLRAT*ExLn
3.3.1.3.3 Diagramas segn la LRFD
Los tipos de diagrama tensin-deformacin disponibles segn la LRFD son:
TSASSD= 0 Definido por el usuario
TSASSD= 1 Elstico
TSASSD= 2 Bilineal
Construccin del diagrama elstico (TSASSD = 1):
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Se utiliza un total de 2 puntos (NPSASSD = 2) para la construccin del diagrama tensin-deformacin que, en cuanto a deformacin se refiere, son los siguientes:
SAEPS (1) = -1.0E-2
SAEPS (2) = 1.0E-2
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere son los siguientes:
SASGM (1) = SAEPS(1)*ExLn
SASGM (2) = SAEPS(2)*ExLn
Construccin del diagrama bilineal (TSASSD = 2):
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Se utiliza un total de 4 puntos (NPSASSD = 4) para la construccin del diagrama tensin-deformacin que, en cuanto a deformacin se refiere, son los siguientes:
3.3 Propiedades Especficas de Material
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-11
SAEPS (1) = -1.0E-2
SAEPS (2) = -fy / ExLn
SAEPS (3) = fy / ExLn
SAEPS (4) = 1.0E-2
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere son los siguientes:
SASGM (1) = -fy+(SAEPS (1) SAEPS (2)) / PLRAT*ExLn
SASGM (2) = -fy
SASGM (3) = fy
SASGM (4) = fy + (SAEPS (4) SAEPS (3)) / PLRAT*ExLn
3.3.1.3.4 Diagramas segn la BS5950
Los tipos de diagrama tensin-deformacin disponibles segn la BS5950 son:
TSASSD= 0 Definido por el usuario
TSASSD= 1 Elstico
TSASSD= 2 Bilineal
Construccin del diagrama elstico (TSASSD = 1):
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Se utiliza un total de 2 puntos (NPSASSD = 2) para la construccin del diagrama tensin-deformacin que, en cuanto a deformacin se refiere, son los siguientes:
SAEPS (1) = -1.0E-2
SAEPS (2) = 1.0E-2
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere son los siguientes:
SASGM (1) = SAEPS(1)*ExLn
SASGM (2) = SAEPS(2)*ExLn
Construccin del diagrama bilineal (TSASSD = 2):
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Se utiliza un total de 4 puntos (NPSASSD = 4) para la construccin del diagrama tensin-deformacin que, en cuanto a deformacin se refiere, son los siguientes:
SAEPS (1) = -1.0E-2
SAEPS (2) = -Ys / ExLn
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-12
SAEPS (3) = Ys / ExLn
SAEPS (4) = 1.0E-2
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere son los siguientes:
SASGM (1) = - Ys +(SAEPS (1) - SAEPS (2)) / PLRAT*ExLn
SASGM (2) = - Ys
SASGM (3) = Ys
SASGM (4) = Ys + (SAEPS (4) - SAEPS (3)) / PLRAT*ExLn
3.3.1.3.5 Diagramas segn la GB50017
Los tipos de diagrama tensin-deformacin disponibles segn la norma GB50017 son:
TSASSD= 0 Definido por el usuario
TSASSD= 1 Elstico
TSASSD= 2 Bilineal
Construccin del diagrama elstico (TSASSD = 1):
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Se utiliza un total de 2 puntos (NPSASSD = 2) para la construccin del diagrama tensin-deformacin que, en cuanto a deformacin se refiere, son los siguientes:
SAEPS (1) = -1.0E-2
SAEPS (2) = 1.0E-2
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere son los siguientes:
SASGM (1) = SAEPS(1)*ExLn
SASGM (2) = SAEPS(2)*ExLn
Construccin del diagrama bilineal (TSASSD = 2):
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Se utiliza un total de 4 puntos (NPSASSD = 4) para la construccin del diagrama tensin-deformacin que, en cuanto a deformacin se refiere, son los siguientes:
SAEPS (1) = -1.0E-2
SAEPS (2) = -f / ExLn
SAEPS (3) = f / ExLn
3.3 Propiedades Especficas de Material
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-13
SAEPS (4) = 1.0E-2
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere son los siguientes:
SASGM (1) = -f +(SAEPS (1) - SAEPS (2)) / PLRAT*ExLn
SASGM (2) = -f
SASGM (3) = f
SASGM (4) = f + (SAEPS (4) - SAEPS (3)) / PLRAT*ExLn
3.3.1.4 Diagrama tensin deformacin para el anlisis de secciones
SDEPS Valor de la deformacin correspondiente a un punto del diagrama.
SDSGM Valor de la tensin correspondiente a un punto del diagrama.
TSDSSD Tipo de diagrama tensin-deformacin de secciones. Los distintos tipos de diagrama disponibles dependen de la norma para la cual se ha definido el material. Adems de los diagramas disponibles segn las normas, se pueden definir otros nuevos como User defined.
NPSDSSD Nmero de puntos que componen el diagrama de secciones.
3.3.1.4.1 Diagramas segn el Eurocdigo 3
Los tipos de diagrama tensin-deformacin disponibles segn el Eurocdigo 3 son:
TSDSSD= 0 Definido por el usuario
TSDSSD= 1 Bilineal
Construccin del diagrama bilineal (TSDSSD = 1):
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+ Traccin, -Compresin
Se utiliza un total de 4 puntos (NPSDSSD = 4) para la construccin del diagrama tensin-deformacin que, en cuanto a deformacin se refiere, han sido tomados de acuerdo con el Art. 5.2.1.4 y son los siguientes:
SDEPS (1) = -1.0E-2
SDEPS (2) = -fy / ExLn / GAMM0
SDEPS (3) = fy / ExLn / GAMM0
SDEPS (4) = 1.0E-2
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere han sido tomados de acuerdo con el Art. 5.2.1.4 y son los siguientes:
SDSGM (1) = (-fy+(SDEPS (1) - SDEPS (2)) / PLRAT*ExLn) / GAMM0
SDSGM (2) = -fy / GAMM0
SDSGM (3) = fy / GAMM0
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-14
SDSGM (4) = (fy + (SDEPS (4) - SDEPS (3)) / PLRAT*ExLn) / GAMM0
3.3.1.4.2 Diagramas segn la norma espaola EA
Los tipos de diagrama tensin-deformacin disponibles segn la EA son:
TSDSSD= 0 Definido por el usuario
TSDSSD= 1 Bilineal
Construccin del diagrama bilineal (TSDSSD = 1)
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Se utiliza un total de 4 puntos (NPSDSSD = 4) para la construccin del diagrama tensin-deformacin que, en cuanto a deformacin se refiere, son los siguientes:
SDEPS (1) = -1.0E-2
SDEPS (2) = -SIGe / ExLn / GAMa
SDEPS (3) = SIGe / ExLn / GAMa
SDEPS (4) = 1.0E-2
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere son los siguientes:
SDSGM (1) = (- SIGe +(SDEPS (1) - SDEPS (2)) / PLRAT*ExLn) / GAMa
SDSGM (2) = - SIGe / GAMa
SDSGM (3) = SIGe / GAMa
SDSGM (4) = (SIGe + (SDEPS (4) - SDEPS (3)) / PLRAT*ExLn) / GAMa
3.3.1.4.3 Diagramas segn la LRFD
Los tipos de diagrama tensin-deformacin disponibles segn la LRFD son:
TSDSSD= 0 Definido por el usuario
TSDSSD= 1 Bilineal
Construccin del diagrama bilineal (TSDSSD = 1):
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+ Traccin, -Compresin
Se utiliza un total de 4 puntos (NPSDSSD = 4) para la construccin del diagrama tensin-deformacin que, en cuanto a deformacin se refiere, son los siguientes:
SDEPS (1) = -1.0E-2
SDEPS (2) = -fy / ExLn
3.3 Propiedades Especficas de Material
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-15
SDEPS (3) = fy / ExLn
SDEPS (4) = 1.0E-2
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere son los siguientes:
SDSGM (1) = (-fy+(SDEPS (1) - SDEPS (2)) / PLRAT*ExLn)
SDSGM (2) = -fy
SDSGM (3) = fy
SDSGM (4) = (fy + (SDEPS (4) - SDEPS (3)) / PLRAT*ExLn)
3.3.1.4.4 Diagramas segn la norma BS5950
Los tipos de diagrama tensin-deformacin disponibles segn la norma BS5950 son:
TSDSSD= 0 Definido por el usuario
TSDSSD= 1 Bilineal
Construccin del diagrama bilineal (TSDSSD = 1):
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Se utiliza un total de 4 puntos (NPSDSSD = 4) para la construccin del diagrama tensin-deformacin que, en cuanto a deformacin se refiere, son los siguientes:
SDEPS (1) = -1.0E-2
SDEPS (2) = -ROy / ExLn
SDEPS (3) = ROy / ExLn
SDEPS (4) = 1.0E-2
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere son los siguientes:
SDSGM (1) = (-fy+(SDEPS (1) - SDEPS (2)) / PLRAT*ExLn)
SDSGM (2) = -ROy
SDSGM (3) = ROy
SDSGM (4) = (fy + (SDEPS (4) - SDEPS (3)) / PLRAT*ExLn)
3.3.1.4.5 Diagramas segn la GB50017
Los tipos de diagrama tensin-deformacin disponibles segn la norma GB50017 son:
TSDSSD= 0 Definido por el usuario
TSDSSD= 1 Bilineal
Construccin del diagrama bilineal (TSDSSD = 1):
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-16
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Se utiliza un total de 4 puntos (NPSDSSD = 4) para la construccin del diagrama tensin-deformacin que, en cuanto a deformacin se refiere, son los siguientes:
SDEPS (1) = -1.0E-2
SDEPS (2) = -f / ExLn
SDEPS (3) = f / ExLn
SDEPS (4) = 1.0E-2
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere son los siguientes:
SDSGM (1) = -f +(SDEPS (1) - SDEPS (2)) / PLRAT*ExLn
SDSGM (2) = -f
SDSGM (3) = f
SDSGM (4) = f + (SDEPS (4) - SDEPS (3)) / PLRAT*ExLn
3.3.1.5 Lmite de deformaciones para diseo de secciones compuestas hormign- acero
EPSmax (MODF)
Mxima deformacin permisible en traccin en cualquier punto de la seccin (Punto A del diagrama de pivotes).
Criterio de signos: + Traccin, - Compresin
EPSmax = 0.010 (valor por defecto)
Si EPSmax = 0 no hay lmite
EPSmin (MODF)
Mxima deformacin permisible en compresin en cualquier punto de la seccin (Punto B del diagrama de pivotes).
Criterio de signos: + Traccin, - Compresin
EPSmin = -0.010 (valor por defecto)
Si EPSmin = 0 no hay lmite
3.3.2 Hormign
El comando ~CFMP, define todas las propiedades del material hormign incluyendo las necesarias para el anlisis con ANSYS. A continuacin se indican las propiedades especficas para el hormign soportados por CivilFEM.
Nota: No existen datos pertenecientes a los materiales de la norma Australiana AS3600. Si se selecciona esta norma, el material que se seleccione ser rellenado con los mismos parmetros que requiere la norma americana de hormign ACI-318.
3.3 Propiedades Especficas de Material
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-17
3.3.2.1 Propiedades dependientes del tiempo
NAge (MODF)
Nmero de puntos de edad que se define para el material. Dicho valor deber estar comprendido entre 0 y 50. Se construye un diagrama tensin-deformacin correspondiente a cada uno de los puntos de edad definidos.
Age(NAge) (MODF)
Tabla de edades en das (Age 0).
MatAge (LOCK)
Edad del material. Se calcular mediante la frmula:
MatAge = ActTime - TmAct
Los valores iniciales de Nage y Age dependen de la norma activa bajo la que se define el material:
Eurocdigo 2:
NAge = 20
Age = 1, 3, 7, 10, 14, 21, 28, 40, 60, 75, 90, 120, 200, 365, 600, 1000, 1800, 3000, 6000, 10000 das
ACI-318:
NAge = 20
Age = 1, 3, 7, 10, 14, 21, 28, 40, 60, 75, 90, 120, 200, 365, 600, 1000, 1800, 3000, 6000, 10000 das
EHE:
NAge = 20
Age = 1, 3, 7, 10, 14, 21, 28, 40, 60, 75, 90, 120, 200, 365, 600, 1000, 1800, 3000, 6000, 10000 das
CEB-FIP:
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-18
NAge = 20
Age = 1, 3, 7, 10, 14, 21, 28, 40, 60, 75, 90, 120, 200, 365, 600, 1000, 1800, 3000, 6000, 10000 das
BS8110
NAge = 20
Age = 1, 3, 7, 10, 14, 21, 28, 40, 60, 75, 90, 120, 200, 365, 600, 1000, 1800, 3000, 6000, 10000 das
GB50010:
NAge = 20
Age = 1, 3, 7, 10, 14, 21, 28, 40, 60, 75, 90, 120, 200, 365, 600, 1000, 1800, 3000, 6000, 10000 das
NBR6118:
NAge = 20
Age = 1, 3, 7, 10, 14, 21, 28, 40, 60, 75, 90, 120, 200, 365, 600, 1000, 1800, 3000, 6000, 10000 das
IS456:
NAge = 20
Age = 1, 3, 7, 10, 14, 21, 28, 40, 60, 75, 90, 120, 200, 365, 600, 1000, 1800, 3000, 6000, 10000 das
SP52101:
NAge = 20
Age = 1, 3, 7, 10, 14, 21, 28, 40, 60, 75, 90, 120, 200, 365, 600, 1000, 1800, 3000, 6000, 10000 das
3.3.2.2 Propiedades para el anlisis estructural lineal
TpEx (MODF)
Tipo de mdulo de elasticidad utilizado. Los distintos tipos admitidos en CivilFEM son los siguientes:
1: Mdulo de elasticidad tangente
2: Mdulo de elasticidad inicial
3: Mdulo de elasticidad secante
4: Mdulo de elasticidad de diseo
5: Mdulo de elasticidad reducido
ExLn (LIBR)
Mdulo de elasticidad para anlisis lineales. El tipo de mdulo de elasticidad a elegir, depender de la norma activa. Para cada norma, se podrn utilizar los siguientes tipos:
Eurocdigo 2
TpEx = 1 ExLn = Ec
3.3 Propiedades Especficas de Material
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-19
TpEx = 3 ExLn = Ecm (por defecto)
TpEx = 4 ExLn = Ecd
ACI
TpEx = 1 ExLn = Ec (por defecto)
CEB-FIP
TpEx = 1 ExLn = Eci
TpEx = 3 ExLn = Eci
TpEx = 5 ExLn = Ec (por defecto)
EHE
TpEx = 1 ExLn = Eci
TpEx = 2 ExLn = E0
TpEx = 3 ExLn = Ej (por defecto)
BS8110
TpEx = 1 ExLn = Ec (por defecto)
GB50010
TpEx = 1 ExLn = Ec (por defecto)
NBR6118
TpEx = 1 ExLn = Ei
TpEx = 3 ExLn = Ecs (por defecto)
IS456
TpEx = 1 ExLn = Ec (por defecto)
SP52101
TpEx = 2 ExLn = Eb (por defecto)
3.3.2.3 Lmites de deformacin para el diseo de la seccin
EPSmin (LIBR)
Mxima deformacin admisible en compresin en cualquier punto de la seccin (Punto B del diagrama de pivotes). Criterio de signos: + Traccin, - Compresin
Eurocdigo 2
EPSmin = -0.0035
Si el hormign tiene fck > 50 MPa, el lmite de deformacin es:
EPSmin = -(2.6+35[(90-fck)/100]4) 10-3 (con fck en MPa).
ACI
EPSmin = -0.0030
CEB-FIP
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-20
Para esta norma, los valores de las deformaciones mximas admisible estn en funcin del tipo de diagrama tensin deformacin elegido. Los valores iniciales tomados como mxima deformacin admisible a compresin en cualquier punto de la seccin son los siguientes:
Si TSDSSD = 0 EPSmin = -0.0035
Si TSDSSD = 1 EPSmin = -EPScuB
Si TSDSSD = 2 EPSmin = -EPScuU
EHE
EPSmin = -0.0035
Si el hormign tiene fck > 50 MPa, el lmite de deformacin es:
EPSmin = -(2.6+14.4[(100-fck)/100]4) 10-3 (con fck en MPa).
BS8110
EPSmin = -0.0035
GB50010
EPSmin = -EPScu
NBR6118
EPSmin = -0.0035
IS456
EPSmin = -0.0035
SP52101
EPSmin = EPSb2
EPSint (LIBR)
Mxima deformacin admisible en compresin en puntos interiores de la seccin (Punto C del diagrama de pivotes). Criterio de signos: +Traccin, - Compresin
Eurocdigo 2
EPSint = -0.0020
Si el hormign tiene fck > 50 MPa, el lmite de deformacin es:
EPSint = -(2.0+0.085(fck-50)0.53) 10-3 (con fck en MPa).
ACI
EPSint = 0 (No hay lmite).
CEB-FIP
Para esta norma, los valores de las deformaciones mximas admisibles estn en funcin del tipo de diagrama tensin deformacin elegido. Los valores iniciales tomados como mxima deformacin admisibles en compresin en puntos interiores de la seccin son los siguientes:
Si TSDSSD = 0 EPSmin = -0.0020
Si TSDSSD = 1 EPSmin = -EPScuC
3.3 Propiedades Especficas de Material
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-21
Si TSDSSD = 2 EPSmin = 0 (No hay lmite).
EHE
EPSint = -0.0020
Si el hormign tiene fck > 50 MPa, el lmite de deformacin es:
EPSint = -(2.0+0.085(fck-50)0.5) 10-3 (con fck en MPa).
BS8110
EPSint = 0 (No hay lmite).
GB50010
EPSint = EPS0
NBR6118
EPSint = -0.0020
IS456
EPSint = -0.0020
SP52101
EPSint = EPSb0
PCLevel (LIBR)
Este valor hace referencia a la altura de la seccin, desde la cara ms comprimida al Punto C del diagrama de pivotes.
PCLevel = 3/7
3.3.2.4 Fluencia y retraccin:
NApt (MODF)
Nmero de edades de aplicacin de carga definidas.
Apt(NApt) (MODF)
Tabla de edades de aplicacin de cargas, en das (Apt 0).
KCREEP (MODF)
Mtodo de clculo de fluencia
0 No hay fluencia.
1 Paso a paso.
KSHRINK (MODF)
Mtodo de clculo de retraccin
0 No hay retraccin.
1 Por temperaturas.
AGECOEFF (MODF)
Coeficiente de envejecimiento (by default 0.8).
CREEPCF(NAge,NApt) (MODF)
Coeficiente de fluencia.
EPSSHRNK(NAge) (MODF)
Deformacin de retraccin.
KCRCOD (MODF)
Cdigo segn el cual se calculan las curvas de deformaciones de retraccin y coeficientes de fluencia.
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-22
0 Definido por el usuario
1 Modelo EC2 (valor por defecto)
2 Modelo CEB
3 Modelo ACI
4 Modelo EHE
Cada modelo de clculo tiene sus propios parmetros:
EC2:
RH (MODF)
Humedad relativa (%). Valor por defecto = 60%.
H (MODF)
Espesor ficticio en milmetros. Valor por defecto = 600mm.
CEB:
RH (MODF)
Humedad relativa (%). Valor por defecto = 60%.
H (MODF)
Espesor ficticio en milmetros. Valor por defecto = 600mm.
EHE:
RH (MODF)
Humedad relativa (%). Valor por defecto = 60%.
H (MODF)
Espesor ficticio en milmetros. Valor por defecto = 600mm.
ACI:
PSI (MODF)
Factor de fluencia. Valor por defecto = 0.60.
D (MODF)
Edad de fluencia (das). Valor por defecto = 10 days.
NUU (MODF)
Coeficiente de fluencia ltimo (en tiempo). Valor por defecto = 2.35.
ALPHA (MODF)
Factor de retraccin. Valor por defecto = 1.0.
F (MODF)
Edad de retraccin. Valor por defecto = 55 days.
EPSSLU (MODF)
Deformacin de retraccin ltima (en tiempo). Valor por defecto = -78010-6.
3.3.3 Acero de Armar
El comando ~CFMP, define todas las propiedades del material acero para armar incluyendo las necesarias para el anlisis con ANSYS. A continuacin se indican las propiedades especficas para este material soportados por CivilFEM.
3.3 Propiedades Especficas de Material
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-23
3.3.3.1 Limites ltimos de deformacin para diseo y chequeo de secciones de hormign:
EPSmax (MODF)
Indica la mxima deformacin permisible a traccin en cualquier punto de la seccin (Punto A del diagrama de pivotes). Criterio de signos: + Traccin, - Compresin
El valor inicial depende de la norma activa:
Eurocdigo 2
EPSmax = 0.010 (Art. 4.3.1.2 y Art. 4.2.2.3.2)
ACI
EPSmax = 0 (No hay lmite).
CEB-FIP
EPSmax = 0.010
EHE
EPSmax = 0.010
BS8110
EPSmax = 0
GB50010
EPSmax = 0.010
NBR6118
EPSmax = 0.010
IS456
EPSmax = 0
SP52101
EPSmax = 0.025
3.3.4 Acero para Pretensar
El comando ~CFMP, define todas las propiedades del material acero para pretensar incluyendo las necesarias para el anlisis con ANSYS. A continuacin se indican las propiedades especficas para este material soportados por CivilFEM.
3.3.4.1 Datos para evaluar las prdidas de pretensado
MU (MODF)
Coeficiente de friccin entre el tendn y vaina (por defecto=0.20)
K (MODF)
Coeficiente de rozamiento parsito (por defecto=0.01 m-1)
A (MODF)
Penetracin de cua (por defecto= 0.006 m)
EPSsr (MODF)
Coeficiente de retraccin del hormign (por defecto= 0.0004)
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-24
PHI (MODF)
Coeficiente de fluencia del hormign (por defecto= 2.00)
3.3.4.2 Limites ltimos de deformacin para diseo y chequeo de secciones de hormign:
EPSmax (MODF
Indica la mxima deformacin permisible en el acero para pretensar en cualquier punto de la seccin (Punto A). Criterio de signos: + Traccin, - Compresin
EPSmax 0, si EPSmax=0, no hay lmite.
El valor inicial depende de la norma activa:
Eurocdigo 2
EPSmax = 0.010
EHE
EPSmax = 0.010
ACI
EPSmax = 0.00
3.3.5 Suelos
El comando ~CFMP, define todas las propiedades del material suelos incluyendo las necesarias para el anlisis con ANSYS. A continuacin se indican las propiedades especficas para este material soportados por CivilFEM.
TpEx (MODF)
Tipo de mdulo de elasticidad utilizado en el anlisis estructural:
1: Utilizacin del mdulo esttico de elasticidad (por defecto)
2: Utilizacin del mdulo dinmico
ExCal (LOCK)
Mdulo de elasticidad utilizado en el anlisis estructural:
TpNUxy (MODF)
Tipo de coeficiente de Poisson utilizado en el anlisis estructural:
1: Utilizacin del coeficiente esttico de Poisson
2: Utilizacin del coeficiente dinmico de Poisson
NUxycal (LOCK)
Coeficiente de Poisson utilizado en el anlisis estructural:
TpRHO (MODF)
Tipo de densidad utilizada en el anlisis estructural:
1: Utilizacin de la densidad aparente (por defecto)
2: Utilizacin de la densidad sumergida
RHOcal (LOCK)
Densidad utilizada en el anlisis estructural:
KPLA (MDF)
Tipo de comportamiento:
0: Elstico
3.3 Propiedades Especficas de Material
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-25
1: Drucker-Prager
2: Mohr-Coulomb para modelos en deformacin plana
ExSt (MODF)
Mdulo de elasticidad esttico
NUxySt (MODF)
Mdulo de Poisson esttico
Vp (MODF)
Velocidad de ondas P
Vs
(MODF)
Velocidad de ondas S
Exd (MODF)
Mdulo de elasticidad dinmico
NUxyd (MODF)
Mdulo de Poisson dinmico
GAMd (MODF)
Peso especfico en seco
GAMs (LOCK)
Peso especfico slido
GAMs = GAMd/(1-n)
GAMsat (LOCK)
Peso especfico saturado
GAMsat = (GAMs + GAMw*e) / (1+e) = GAMs*(1-n)+ GAMw*n
GAMsub (LOCK)
Peso especfico sumergido
GAMsub = GAMsat - GAMw
GAMap (LOCK)
Peso especfico aparente
GAMap = GAMd*(1+W)
GAMw (MODF)
Peso especfico del agua
RHOd (MODF)
Densidad en seco
RHOd = GAMd/g
RHOs (LOCK)
Densidad de las partculas
RHOs = GAMs/g
RHOsat (LOCK)
Densidad saturada
RHOsat = GAMsat/g
RHOsub (LOCK)
Densidad sumergida
RHOsub = GAMsub/g
RHOap (LOCK)
Densidad aparente
RHOap = GAMap/g
RHOrel (MODF)
Densidad relativa (por defecto 0.5)
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-26
n (MODF)
Porosidad (1 > n 0)
e (LOCK)
ndice de huecos
e = n/(1-n)
W (MODF)
Contenido de humedad
Sw (LOCK)
Grado de saturacin
Sw = W*GAMs / (e*GAMw) = W*GAMd / (n*GAMw)
D10 (MODF)
Dimetro que deja pasar ms del 10% en milmetros.
D30 (MODF)
Dimetro que deja pasar ms del 30% en milmetros.
D60 (MODF)
Dimetro que deja pasar ms del 60% en milmetros.
Ccurv (LOCK)
Coeficiente de curvatura
Ccurv = D302/(D60D10)
Cunif (LOCK)
Coeficiente de uniformidad
Cunif = D60/D10
SPT (MODF)
Prueba de penetracin estndar. SPT 0
CPT (MODF)
Prueba de penetracin del cono holands. CPT 0
qu (MODF)
Resistencia a compresin simple. qu 0
Em (MODF)
Mdulo edomtrico. Em 0
qa (MODF)
Carga mxima admisible.
wl (MODF)
Porcentaje de lmite lquido
wp (MODF)
Porcentaje de lmite plstico
Ip (LOCK)
ndice de plasticidad [%]: Ip = wl + wp
PHIMCeff (MODF)
ngulo de rozamiento interno efectivo para Mohr-Coulomb (en grados).
90 >PHIMCeff 0
cMCeff (MODF)
Cohesin efectiva para Mohr-Coulomb. Ceff 0
PHIDPeff (MODF)
ngulo de rozamiento interno efectivo para Drucker-Prager (en grados).
90 > PHIDPeff 0
cDPeff Cohesin efectiva para Drucker-Prager. CDPeff 0
3.3 Propiedades Especficas de Material
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-27
(MODF)
DELeff (MODF)
Dilatancia. 90 > DELeff 0
K0 (MODF)
Coeficiente de empuje al reposo. Ko 0
Ka (MODF)
Coeficiente de empuje activo. Ka 0
Kp (MODF)
Coeficiente de empuje pasivo. Kp 0
Kac (MODF)
Componente complementario de cohesin en el empuje activo. Kac 0
Kpc (MODF)
Componente complementario de cohesin en el empuje pasivo. Kpc 0
RuSI (MODF)
Susceptibilidad a la presin de poro:
0: No susceptible
1: Susceptible
Ru (MODF)
Coeficiente de presin de poro tras la consolidacin.
kx (MODF)
Permeabilidad X. Kx 0
ky (MODF)
Permeabilidad Y. Ky 0
kz (MODF)
Permeabilidad Z. Kz 0
cv (MODF)
Coeficiente de consolidacin. cv 0
A (MODF)
Coeficiente de la teora de Skempton. A 0
B (MODF)
Coeficiente de la teora de Skempton.1 B 0
BET (MODF)
Coeficiente de la teora de Skempton.
3.3.6 Rocas
El comando ~CFMP, define todas las propiedades del material roca incluyendo las necesarias para el anlisis con ANSYS. A continuacin se indican las propiedades especficas para este material soportados por CivilFEM.
RType (MODF)
Tipo
RSubType (MODF)
Subtipo
RClass (MODF)
Clase
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-28
RockName (MODF)
Nombre
TpEx (MODF)
Tipo de mdulo de elasticidad utilizado en el anlisis estructural:
1: Utilizacin del mdulo esttico de elasticidad (por defecto)
2: Utilizacin del mdulo dinmico
Excal (LOCK)
Mdulo de elasticidad utilizado en el anlisis estructural:
TpNUxy (MODF)
Tipo de coeficiente de Poisson utilizado en el anlisis estructural:
1: Utilizacin del coeficiente esttico de Poisson
2: Utilizacin del coeficiente dinmico de Poisson
NUxycal (LOCK)
Coeficiente de Poisson utilizado en el anlisis estructural:
TpRHO (MODF)
Tipo de densidad utilizada en el anlisis estructural:
1: Utilizacin de la densidad aparente (por defecto)
2: Utilizacin de la densidad sumergida
RHOcal (LOCK)
Densidad utilizada en el anlisis estructural:
KPLA (MODF)
Tipo de comportamiento:
0: Elstico
1: Drucker-Prager
2: Mohr-Coulomb para modelos en deformacin plana
ExSt (MODF)
Mdulo de elasticidad esttico
NUxySt (MODF)
Mdulo de Poisson esttico
Vp (MODF)
Velocidad de ondas P
Vs (MODF)
Velocidad de ondas S
Exd (MODF)
Mdulo de elasticidad dinmico
NUxyd (MODF)
Mdulo de Poisson dinmico
qu (MODF)
Resistencia a compresin simple. qu 0
GAMd (MODF)
Peso especfico seco
GAMs (LOCK)
Peso especfico slido
GAMs = GAMd/(1-n)
GAMsat Peso especfico saturado
3.3 Propiedades Especficas de Material
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-29
(LOCK) GAMsat = (GAMs + GAMw*e) / (1+e) = GAMs*(1-n)+ GAMw*n
GAMsub (LOCK)
Peso especfico sumergido
GAMsub = GAMsat - GAMw
GAMap (LOCK)
Peso especfico aparente
GAMap = GAMd*(1+W)
GAMw (MODF)
Peso especfico del agua
RHOd (LOCK)
Densidad seca
RHOd = GAMd/g
RHOs (LOCK)
Densidad de las partculas
RHOs = GAMs/g
RHOsat (LOCK)
Densidad saturada
RHOsat = GAMsat/g
RHOsub (LOCK)
Densidad sumergida
RHOsub = GAMsub/g
RHOap (LOCK)
Densidad aparente
RHOap = GAMap/g
RHOrel (MODF)
Densidad relativa (por defecto 0.5)
n (MODF)
Porosidad (1 > n 0)
e (LOCK)
ndice de huecos
e = n/(1-n)
W (MODF)
Contenido de humedad
Sw (LOCK)
Grado de saturacin
Sw = W*GAMs / (e*GAMw) = W*GAMd / (n*GAMw)
PHIeff (MODF)
ngulo de rozamiento interno efectivo (en grados).
90 > PHIeff 0
ceff (MODF)
Cohesin efectiva. Ceff 0
PHIDPeff (MODF)
ngulo de rozamiento interno efectivo para Drucker-Prager (en grados).
90 > PHIDPeff 0
cDPeff (MODF)
Cohesin efectiva. cDPeff 0
DELeff (MODF)
Dilatancia.
90 > DELeff 0
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-30
K0 (MODF)
Coeficiente de empuje al reposo. Ko 0
RuSI (MODF)
Susceptibilidad a la presin de poro
0: No susceptible
1: Susceptible
Ru (MODF)
Coeficiente de presin de poro tras la consolidacin.
kx (MODF)
Permeabilidad X. Kx 0
ky (MODF)
Permeabilidad Y. Ky 0
kz (MODF)
Permeabilidad Z. Kz 0
GSI (MODF)
ndice geolgico de fuerza. 100 GSI 0
HB_m (MODF)
Coeficiente m de Hoek & Brown
HB_s (MODF)
Coeficiente s de Hoek & Brown
HB_mr (MODF)
Coeficiente residual m de Hoek & Brown
HB_sr (MODF)
Coeficiente residual s de Hoek & Brown
HB_n (MODF)
Coeficiente n. 0.5 n < 0.65 de Hoek & Brown
HB_m0 (MODF)
Coeficiente m de Hoek & Brown para rocas no fracturadas. m0 0
HB_s0 (MODF)
Coeficiente s de Hoek & Brown para rocas no fracturadas. s0 1
HB_ALF (MODF)
Coeficiente del limite fragilidad/ductilidad
HB_md (MODF)
Factor para el clculo de la dilatancia. Por defecto HB_md=1
HB_bd (MODF)
Factor para el clculo de la dilatancia. Por defecto HB_bd=0
3.4 Propiedades Especficas de Norma
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-31
3.4 Propiedades Especficas de Norma
Hay propiedades que son especficas de la norma que se est utilizando en ese momento, que denominaremos propiedades de norma. A continuacin se explican las propiedades de norma, para cada uno de los materiales soportados por CivilFEM.
3.4.1 Eurocdigo 3 (Acero Estructural)
Para este tipo de materiales (Type = 1) se consideran las siguientes propiedades:
3.4.1.1 Factores parciales de seguridad
GAMM0 (MODF)
Coeficiente parcial de seguridad de la resistencia de las secciones de
clase 1, 2 o 3 (GAMM0 1) M0=1.1(valor por defecto)
GAMM1 (MODF)
Coeficiente parcial de seguridad de la resistencia de las secciones de
clase 4 y de piezas solicitadas a pandeo (GAMM1 1) M1=1.1 (valor por defecto)
GAMM2 (MODF)
Resistencia de la seccione neta (GAMM2 1) M2=1.25(valor por defecto)
3.4.1.2 Propiedades mecnicas
fy (Thk) (LIBR)
Lmite elstico del material (fy 0).
fu (Thk) (LIBR)
Resistencia ltima a traccin (fu 0).
3.4.2 EA (Acero Estructural)
Para este tipo de materiales (Type = 1) se consideran las siguientes propiedades:
3.4.2.1 Factores parciales de seguridad
GAMa (MODF)
Coeficiente parcial de seguridad Art.3.1.7 (GAMa 1) Ma =1(valor por defecto)
3.4.2.2 Propiedades mecnicas
SIGe(Thk) (LIBR)
Lmite elstico Art.3.1.7 SIGe 0
SIGr(Thk) (LIBR)
Resistencia a traccin Art.3.1.7 SIGr 0
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-32
SIGu(Thk) (LOCK)
Resistencia de clculo Art.3.1.7 SIGu = SIGe/GAMa
3.4.3 LRFD (Acero Estructural)
Para este tipo de materiales (Type = 1) se consideran las siguientes propiedades:
3.4.3.1 Propiedades mecnicas
fy (Thk) (LIBR)
Lmite elstico del material (fy 0).
fu (Thk) (LIBR)
Resistencia ltima a traccin (fu 0).
3.4.4 BS5950-1985 (Acero Estructural)
Para este tipo de materiales (Type = 1) se consideran las siguientes propiedades:
3.4.4.1 Propiedades mecnicas
Ys (Thk) (LIBR)
Lmite elstico del material (Ys 0).
Us (Thk) (LIBR)
Resistencia ltima a traccin (Us 0).
ROy (Thk) (LIBR)
Resistencia de diseo del material BS 5950 Art 3.1.1
ROy = 1.0Ys 0.84Us
Ke (Thk) (LIBR)
Relacin rea efectiva / rea neta Art. 3.3.3 BS 5950
Ke = 1.2 para grado 40 43
Ke = 1.1 para grado 50 WR50
Ke = 1.0 para grado 55
Ke = 0.75Us/Ys 1.2 en otro caso
3.4.5 BS5950-2001 (Acero Estructural)
Para este tipo de materiales (Type = 1) se consideran las siguientes propiedades:
3.4.5.1 Propiedades mecnicas
Ys (Thk) (LIBR)
Lmite elstico del material (Ys 0).
Us (Thk) (LIBR)
Resistencia ltima a traccin (Us 0).
ROy (Thk) (LIBR)
Resistencia de diseo del material BS 5950 Art 3.1.1
ROy = 1.0Ys 0.84Us
3.4 Propiedades Especficas de Norma
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-33
Ke (Thk) (LIBR)
Relacin rea efectiva / rea neta Art. 3.3.3 BS 5950
Ke = 1.2 resistencia 40 43
Ke = 1.1 resistencia 50 WR50
Ke = 1.0 resistencia 55
Ke = sU
1.2 ROy en otro caso
3.4.6 GB50017 (Acero Estructural)
Para este tipo de materiales (Type = 1) se consideran las siguientes propiedades:
3.4.6.1 Propiedades mecnicas
f (Thk) (LIBR)
Resistencia a traccin compresin y flexin.
fce (Thk) (LIBR)
Resistencia a compresin cuando la ltima seccin est sometida a compresin.
fv (Thk) (LIBR)
Resistencia a cortante.
3.4.7 Eurocdigo 2 (Hormign)
Para este tipo de materiales (Type = 2) se consideran las siguientes propiedades:
3.4.7.1 Tipo de cemento
CeTp (MODF)
Tipo de cemento utilizado. Los tipos de cementos son los siguientes:
S: Cementos de fraguado lento
N: Cementos de fraguado normal (valor por defecto)
R: Cementos de fraguado rpido
RS: Cementos de fraguado rpido y alta resistencia
3.4.7.2 Factores de seguridad
GAMc (MODF)
Factor de seguridad parcial para el hormign (GAMc 1) c=1.5 (valor por defecto)
ALP (MODF)
Factor de reduccin para las compresiones permanentes (0 ALP 1). Los valores por defecto son:
ALP = 0.85 para el Eurocdigo 2 1991.
ALP = 1.00 para el Eurocdigo 2 2008.
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-34
3.4.7.3 Propiedades mecnicas
fck (LIBR)
Resistencia caracterstica del hormign a 28 das (+Compresin fck 0)
fcm (MODF)
Resistencia media a compresin del hormign a 28 das (+ Compresin
fcm 0)
fcm = fck + 8 N/mm2, en las que fcm, y fck estn expresados en MPa.
fcd (LOCK)
Resistencia de clculo a compresin a los 28 das (+ Compresin) fcd = fck/GAMc
fctm (MODF)
Valor medio de la resistencia a traccin (+ Traccin)
fctm = 0.3*(fck2/3); fck 50 MPa
fctm = 2.12*ln(1+(fcm/10)); fck > 50 MPa (fctm, fcm y fctk en MPa)
fctk_005 (MODF)
Resistencia caracterstica inferior a traccin (percentil-5%) (+ Traccin) fctk_005 = 0.7*(fctm)
fctk_095 (MODF)
Resistencia caracterstica superior a traccin (percentil-95%) (+ Traccin) fctk_095 = 1.3*(fctm)
EPSc1 (LIBR)
Deformacin para la resistencia a compresin del hormign (- Compresin). Los valores por defecto son:
EPSc1 = -0.0022 para Eurocdigo 2 1991 y fck 50MPa
EPSc1 = 0.7*fcm0.31 < 2.8 para Eurocdigo 2 2008
EPScu (LIBR)
Deformacin ltima a compresin (-Compresin).
s (MODF)
Coeficiente que depende del tipo de cemento.
S: s = 0.38
N: s = 0.25
R: s = 0.25
RS: s = 0.20
3.4.7.4 Propiedades mecnicas que dependen del tiempo
BETcc (LOCK)
Factor que depende de la edad del hormign.
BETcc = exp {s*[1-(28/Edad)1/2]} (Edad en das)
fcm_t(Age) (MODF)
Resistencia media a compresin (+ Compresin)
fcm_t = BETcc*fcm
fck_t(Age) (MODF)
Resistencia caracterstica a compresin (+ Compresin)
fck_t = fcm_t - 8 (fck_t y fcm en MPa)
fcd_t(Age) (LOCK)
Resistencia de clculo (+ Compresin). fcd_t = fck_t/GAMc
Ecm(Age) Mdulo de elasticidad secante. Ecm = 9500*[(fck_t+8)1/3] (fck_t y Ecm
3.4 Propiedades Especficas de Norma
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-35
(MODF) en MPa)
Ec(t) (MODF)
Mdulo de elasticidad tangente, Ec = 1.05*Ecm
Ecd(t) (LOCK)
Mdulo de elasticidad de clculo, Ecd = Ecm/GAMc
3.4.7.5 Diagramas tensin-deformacin para el anlisis estructural
Los tipos de diagrama tensin-deformacin disponibles segn el Eurocdigo 2 para el hormign son:
TSASSD= 0 Definido por el usuario
TSASSD= 1 Elstico
TSASSD= 2 Cargas de corta duracin
3.4.7.5.1 Construccin del diagrama elstico (TSASSD = 1):
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Se utiliza un total de 2 puntos (NPSASSD = 2) para la construccin del diagrama tensin-deformacin, en cuanto a la deformacin se refiere, son los siguientes:
SAEPS (1) = -10-2
SAEPS (2) = 10-2
El valor de dichos puntos, en cuanto a la tensin se refiere son los siguientes:
SASGM (i) = SAEPS (i) * Ex
3.4.7.5.2 Construccin del diagrama para cargas de corta duracin (TSASSD = 2):
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Se utiliza un total de 20 puntos (NPSASSD = 20). Las deformaciones son:
SAEPS (1) = 1.000*(EPScu-EPSc1)+EPSc1
SAEPS (2) = 0.793*(EPScu-EPSc1)+EPSc1
SAEPS (3) = 0.617*(EPScu-EPSc1)+EPSc1
SAEPS (4) = 0.468*(EPScu-EPSc1)+EPSc1
SAEPS (5) = 0.342*(EPScu-EPSc1)+EPSc1
SAEPS (6) = 0.234*(EPScu-EPSc1)+EPSc1
SAEPS (7) = 0.143*(EPScu-EPSc1)+EPSc1
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-36
SAEPS (8) = 0.066*(EPScu-EPSc1)+EPSc1
SAEPS (9) = 1.000*EPSc1
SAEPS (10) = 0.964*EPSc1
SAEPS (11) = 0.922*EPSc1
SAEPS (12) = 0.873*EPSc1
SAEPS (13) = 0.816*EPSc1
SAEPS (14) = 0.749*EPSc1
SAEPS (15) = 0.669*EPSc1
SAEPS (16) = 0.575*EPSc1
SAEPS (17) = 0.465*EPSc1
SAEPS (18) = 0.335*EPSc1
SAEPS (19) = 1.181*EPSc1
SAEPS (20) = 0.000
Las tensiones son:
SASGM(i) = -[(k*Eta(i) -Eta(i) 2)/((1+(k-2)*Eta(i))]*fcm_t
Donde:
K = 1.10*Ecm*EPSc1/(-fcm_t) para Eurocdigo 2 1991
1.05*Ecm*EPSc1/(-fcm_t) para Eurocdigo 2 2008
Eta(i) = SAEPS(i) / EPSc1
3.4.7.6 Diagramas tensin-deformacin para el anlisis de secciones
Los tipos de diagrama tensin-deformacin disponibles segn el Eurocdigo 2 para el hormign son:
TSDSSD= 0 Definido por el usuario
TSDSSD= 1 Parablico-rectangular
TSDSSD= 2 Bilineal
3.4.7.6.1 Construccin del diagrama tipo parablico rectangular (TSDSSD = 1):
Nmero de puntos del diagrama
NPSDSSD = 12
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Los puntos de la curva, en cuanto a deformacin son los siguientes:
SDEPS (1) = cu2
SDEPS (2) = c2
3.4 Propiedades Especficas de Norma
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-37
SDEPS (3) = 0.9 * c2
SDEPS (4) = 0.8 * c2
SDEPS (5) = 0.7 * c2
SDEPS (6) = 0.6 * c2
SDEPS (7) = 0.5 * c2
SDEPS (8) = 0.4 * c2
SDEPS (9) = 0.3 * c2
SDEPS (10) = 0.2 * c2
SDEPS (11) = 0.1 * c2
SDEPS (12) = 0.0
donde:
cu2 = -0.0035 si fck 50 MPa
cu2 = -(2.6+35[(90-fck)/100]4)/1000 si fck > 50 MPa
c2 = -0.0020 si fck 50 MPa
cu2 = -(2.0+0.085(fck-50)0.53)/1000 si fck > 50 MPa
(fck expresado en MPa)
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere son los siguientes:
Para los 11 primeros puntos:
SDSGM(i) = 1000*SDEPS(i) *(250*SDEPS(i) +1)*ALP*fcd_t para Eurocdigo 2 1991
SDSGM(i) = -[1-(1-SDEPS(i) / c2)n]*ALP*fcd_t para Eurocdigo 2 2008
n = 2.0 para fck 50 MPa
n = 1.4+23.4*[(90-fck)/100]4 para fck > 50 MPa
Para el punto 12:
SDSGM(i) = -ALP*fcd_t
3.4.7.6.2 Construccin del diagrama tipo bilineal (TSDSSD = 2):
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-38
Nmero de puntos del diagrama
NPSDSSD = 3
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Los puntos de la curva han sido tomados de acuerdo con lo expresado en el Art. 4.2.1.3.3 b) del Eurocdigo 2, y son los siguientes en cuanto a deformacin se refiere:
SDEPS (1) = cu3
SDEPS (2) = c3
SDEPS (3) = 0.000
Siendo
cu3 = -0.0035 para fck 50 MPa
cu3 = -0.001*(2.6+35*[(90-fck)/100]4) para fck > 50 MPa
c3 = -0.00135 para fck 50 MPa y Eurocdigo 2 1991
c3 = -0.00175 para fck 50 MPa y Eurocdigo 2 2008
c3 = -0.001*(1.75+0.55*(fck-50)/40) para fck > 50 MPa
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin son los siguientes:
SDSGM (1) = -ALP*fcd_t
SDSGM (2) = -ALP*fcd_t
SDSGM (3) = 0.000
3.4.8 Eurocdigo 2 (Acero para armar)
Para este tipo de materiales (Type = 3) se definen las siguientes propiedades:
3.4.8.1 Factores de seguridad
GAMs (MODF)
Factor parcial de seguridad para el acero (GAMs 0) s = 1.15 (valor por defecto)
3.4.8.2 Propiedades mecnicas
fyk (LIBR)
Lmite elstico caracterstico. Corresponde al valor caracterstico de la carga de cedencia dividido por el rea de la seccin transversal nominal.
fyd (LIBR)
Lmite elstico de clculo. fyd = fyk/GAMs
ftk (LIBR)
Resistencia a traccin. Corresponde al valor caracterstico de la carga mxima en traccin axial directa dividido por el rea de la seccin
3.4 Propiedades Especficas de Norma
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-39
transversal nominal.
EPSuk (LIBR)
Alargamiento caracterstico del acero bajo la carga mxima. EPSuk 0
3.4.8.3 Ductilidad
Duct (LIBR)
Ductilidad. El valor por defecto depende de ftk, fyk y EPSuk
Si EPSuk > 0.050 y ftk/fyk > 1.08 Duct = HIGH
Si EPSuk > 0.025 y ftk/fyk > 1.05 Duct = NORMAL
En otro caso Duct = NONE
3.4.8.4 Diagramas tensin-deformacin para anlisis estructural
Los tipos de diagrama tensin-deformacin disponibles son:
TSASSD= 0 Definido por el usuario
TSASSD= 1 Elstico
TSASSD= 2 Bilineal
3.4.8.4.1 Construccin del diagrama tipo elstico (TSASSD = 1)
Nmero de puntos del diagrama:
3.4.8.4.2 NPSASSD = 2
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Los puntos de la curva, en cuanto a deformacin se refiere, son los siguientes:
SAEPS (1) = -1.0E-2
SAEPS (2) = 1.0E+2
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere, son los siguientes:
SASGM (1) = SAEPS(1)*Ex
SASGM (2) = SAEPS(2)*Ex
3.4.8.4.3 Construccin del diagrama tipo bilineal (TSASSD = 2):
Nmero de puntos del diagrama:
NPSASSD = 4
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-40
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Los puntos de la curva, en cuanto a deformacin se refiere, son los siguientes:
SAEPS (1) = -EPSuk
SAEPS (2) = -fyk/Ex
SAEPS (3) = fyk/Ex
SAEPS (4) = EPSuk
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere, son los siguientes:
SASGM (1) = -ftk
SASGM (2) = -fyk
SASGM (3) = Fyk
SASGM (4) = Ftk
3.4.8.5 Diagramas tensin-deformacin para anlisis de secciones
Los tipos de diagrama tensin-deformacin disponibles son:
TSDSSD= 0 Definido por el usuario
TSDSSD= 1 Bilineal con rama superior horizontal
TSDSSD= 2 Bilineal con rama superior inclinada
3.4.8.5.1 Construccin del diagrama tipo bilineal con rama superior horizontal (TSDSSD = 1):
Nmero de puntos del diagrama
NPSDSSD = 4
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Los puntos de la curva, en cuanto a deformacin se refiere, son los siguientes:
SDEPS (1) = -EPSuk
SDEPS (2) = -fyd/Ex
SDEPS (3) = fyd/Ex
SDEPS (4) = EPSuk
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere, son los siguientes:
SDSGM (1) = -fyd
SDSGM (2) = -fyd
SDSGM (3) = fyd
SDSGM (4) = fyd
3.4 Propiedades Especficas de Norma
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-41
3.4.8.5.2 Construccin del diagrama tipo bilineal con rama superior inclinada (TSDSSD = 2):
Nmero de puntos del diagrama:
NPSDSSD = 4
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Los puntos de la curva, en cuanto a deformacin se refiere, son los siguientes:
SDEPS (1) = -EPSuk
SDEPS (2) = -fyd/Ex
SDEPS (3) = fyd/Ex
SDEPS (4) = EPSuk
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere, son los siguientes:
SDSGM (1) = -ftk/GAMs
SDSGM (2) = -fyd
SDSGM (3) = fyd
SDSGM (4) = ftk/GAMs
3.4.9 Eurocdigo 2 (Acero para Pretensar)
Para este tipo de materiales (Type = 4) se definen las siguientes propiedades:
3.4.9.1 Factores de seguridad
GAMs (MODF)
Factor parcial de seguridad para el acero (GAMs 1)
3.4.9.2 Propiedades mecnicas
fpk (LIBR)
Resistencia caracterstica a traccin. fpk 0
fp01 (LIBR)
Tensin que produce una deformacin remanente del 0.1%. fp01 0
EPSuk (LIBR)
Alargamiento caracterstico del acero bajo la carga mxima. EPSuk 0 (por defecto= 0.035)
3.4.9.3 Relajacin
Ro_60 (MODF)
Relajacin para 1000 horas y 60%fmax.
Ro_70 (MODF)
Relajacin para 1000 horas y 70%fmax.
Captulo 3 Materiales
Manual de Teora de CivilFEM. 300609. Ingeciber, S.A. 3-42
Ro_80 (MODF)
Relajacin para 1000 horas y 80%fmax.
LtRat (MODF)
Relacin entre las prdidas por relajacin a largo plazo y las correspondientes a 1000 horas.
3.4.9.4 Diagramas tensin-deformacin para anlisis estructural
Los tipos de diagrama tensin-deformacin disponibles son:
TSASSD= 0 Definido por el usuario
TSASSD= 1 Elstico
TSASSD= 2 Bilineal
3.4.9.4.1 Construccin del diagrama tipo Elstico (TSASSD = 1):
Nmero de puntos del diagrama
NPSASSD = 2
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Los puntos de la curva, en cuanto a deformacin se refiere son los siguientes:
SAEPS (1) = -10-2
SAEPS (2) = 10-2
Los puntos de la curva, en cuanto a tensin se refiere son los siguientes:
SASGM (1) = SAEPS (1)Ex
SASGM (2) = SAEPS (2)Ex
3.4.9.4.2 Construccin del diagrama tipo Bilineal (TSASSD = 2):
Nmero de puntos del diagrama
NPSASSD = 3
Los criterios de signos para la definicin de los puntos del diagrama tensin-deformacin son los siguientes:
+Traccin, -Compresin
Los puntos de la curva, en cuanto a deformacin se refiere son los siguientes:
SAEPS (1) = 0.0
SAEPS (2) = 0.9fpk/Ex
SAEPS (3) = EPSuk
3.4 Propiedade