PRODUCTIVIDAD EN OFICINA TÉCNICA. COMPARACIÓN DE HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS. PARTE 2


imagen1Hola mentes inquietas

Hoy seguimos con la serie de post sobre productividad en oficina técnica. En el post anterior tratamos los aspectos relativos a la definición física de nuestro modelo y bajo nuestro punto de vista (siempre bajo nuestro punto de vista y bajo nuestro criterio) CYPE 3D era un pelín mejor por el modo de generar las hipótesis de viento. Recordemos que el análisis lo realizábamos en una estructura bastante estándar como es una nave industrial aporticada.

En esta ocasión, nos vamos a centrar en el método de cálculo. Pongamos sobre la mesa, que en este aspecto si que CYPE 3D y SAP2000 son meridianamente diferentes. El modelo de cálculo en CYPE se realiza sobre un análisis de la matriz de rigidez y SAP2000 se calcula sobre el método de los elementos finitos. Sobre estos estos dos métodos y sus ventajas y sus desventajas de uno respecto de otros, ya hablamos en dos post anteriores:

Por lo que tampoco nos vamos a centrar mucho en ello y hoy le vamos a dar a los números. Hemos generado un modelo paralelo más sencillo, de un pórtico con la misma tipología y con 4 cargas distintas.

  1. Una sobrecarga de uso de 0.8 KN/m.
  2. Una sobrecarga de viento solamente en los dinteles de 2.5 KN/m. Un dintel de presión y el otro de succión.
  3. Una sobrecarga de nieve de 0.8 KN/m.
  4. Y por supuesto el peso propio.

Cuando comenzamos con el análisis, tengo que decir, que yo personalmente, pensaba que los resultados iban a salir idénticos, y cierto es que, han sido muy muy muy parecidos pero ha habido una ligera diferencia. Los resultados los mostramos ahora:

comparacion hipotesis simples

En la siguiente tabla hemos realizado una comparación en tanto por ciento. Que como ya os adelanto y como podéis ver directamente, la diferencia es muy poca.

comparacion hipotesis simples2

Las diferencias máximas como veis son aproximadamente un 2.7% en desplazamientos y dependen de la hipótesis que estemos considerando. Todo esto no hace falta decir que está calculado bajo la hipótesis de Navier y en pequeñas deformaciones. Pero, ¿y a qué se debe esta diferencia?

hea100 comparacion tablaEn primer lugar, podríamos pensar que es diferencia entre las características mecánicas de la sección. Hemos comparado los dos catálogos para un perfil aleatorio (HEA 100) arrojando las diferencias que se ven en la imagen.

Estas diferencias las hemos trasladado al modelo de SAP2000 y no hemos conseguido los mismos resultados, es más, las diferencias han aumentado en valor absoluto, por lo que a falta de más datos y más comparación entre otros perfiles y otros parámetros, consideramos que este hecho no es el que marca la pequeña diferencia en desplazamientos. Por lo que creemos que, la respuesta está en el método de los elementos finitos.

Recordemos que el método de los elementos finitos es un método de resolución aproximado de ecuaciones diferenciales, que depende de ciertos parámetros que apliquemos al modelo: refinamiento de la malla y cota del error que queremos que tenga nuestro modelo.

sap resolucion ecuacionesEn cuanto al refinamiento de la malla os puedo contar que se produce convergencia en los resultados a partir de 11 elementos en los dinteles, lo cual nos indica que en esta longitud de barra, el número de elementos no es importante. SAP2000, ofrece la posibilidad de cambiar el método de resolución de ecuaciones, no me he puesto a indagar sobre ellos y supongo que en un modelo de barras tan sencillo no haya diferencia ninguna.

En cuanto a lo que os comentaba sobre la cota del error, en el momento que he escrito esto se me ha borrado de la memoria pero creo recordar que había una forma de ajustar este parámetro. Prometo que si lo recuerdo actualizo la entrada.

En conclusión, y retomando el tema de la productividad, creemos que este aspecto no es relevante, sobre todo en un proyecto tan ínfimamente pequeño como una nave industrial como la que estamos planteando. Pensemos que ese 2.7% de diferencia, son décimas de milímetro y para los estados límites de servicio que suelen ser más restrictivos que los estados límites últimos, no va a ser relevante económicamente.

Para futuras entradas, recordemos que el cálculo de desplazamientos se realiza con valores característicos de las acciones, es decir sin mayorar. Al igual que las características mecánicas.

Como siempre, gracias por vuestra lectura y esperamos vuestros comentarios.

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3 Respuestas a “PRODUCTIVIDAD EN OFICINA TÉCNICA. COMPARACIÓN DE HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS. PARTE 2

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