Engineering Structure Pro

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Bienvenido a la suite de ingeniería Engineering Structure Pro.

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Módulos de Ingeniería

Vigas Continuas

Análisis MEF multi-apoyo con diagramas de momentos y cortantes integrados.

Pórticos Planos

Análisis de marcos rígidos 2D con cálculo de desplazamientos y reacciones globales.

Armaduras Cercha

Cálculo de esfuerzos axiales en estructuras articuladas isostáticas e hiperestáticas.

Fundamentos Teóricos

Método de la Rigidez Matricial

El corazón matemático de Engineering Structure Pro. Esta suite utiliza el Método de Elementos Finitos (MEF) formulado en desplazamientos para resolver estructuras isostáticas e hiperestáticas con precisión.

1. Ecuación Fundamental

Todo el análisis se basa en la relación de rigidez global: {F} = [K] · {U}. Donde {F} es el vector de fuerzas nodales equivalentes, [K] es la matriz de rigidez global de la estructura, y {U} es el vector de desplazamientos desconocidos.

2. Grados de Libertad (GDL)

La estructura se discretiza en nodos y elementos. Cada nodo tiene GDL específicos donde puede moverse: 3 GDL para Pórticos Planos (Ux, Uy, θz), 2 GDL para Armaduras (Ux, Uy) y 2 GDL para Vigas Continuas (Uy, θz).

3. Matriz Local [k]

Se evalúa la rigidez individual de cada barra en su propio eje local. Para un elemento de pórtico 2D, se genera analíticamente una matriz de 6x6 que relaciona fuerzas axiales, cortantes y momentos flectores (usando E, I, A, L).

4. Transformación Global [T]

Las barras pueden estar inclinadas. Se emplea una matriz de transformación ortogonal [T] compuesta por cosenos directores para rotar la matriz local a las coordenadas globales (X, Y) del proyecto: [k_global] = [T]ᵬ · [k_local] · [T].

5. Ensamblaje [K]

Las matrices globales de cada elemento se suman ordenadamente (mapeo de conectividad a través de los ID nodales) dentro de la gran Matriz de Rigidez Global de la estructura [K]. Esto acopla la rigidez de las barras que comparten nodos.

6. Condiciones de Frontera

Una matriz "libre" es singular (no invertible, porque el modelo flota en el espacio). Se aplican los apoyos físicos (Fijo, Móvil, Empotrado) para forzar los desplazamientos nulos en esos GDL, logrando así particionar y reducir la matriz.

7. Solución del Sistema

Se resuelve el sistema de ecuaciones algebraicas lineales {U} = [K]⁻¹ · {F} mediante técnicas matriciales de eliminación. Esto nos revela exactamente cómo se desplaza, asienta y rota cada nodo de la estructura.

8. Reacciones y Esfuerzos

Con los desplazamientos {U} conocidos, nos regresamos a cada elemento para calcular sus fuerzas internas mediante {f} = [k_local] · [T] · {u_elemento}. Finalmente, el exceso de fuerza en los nodos restringidos revela las reacciones de apoyo.

Engineering Structure Pro computa estas operaciones en tiempo real. Visite la pestaña inferior "Matriz de Rigidez (MEF)" luego de calcular su modelo para ver el desglose numérico.

Engineering Structure Pro

Panel de Control

Resumen del Proyecto Actual

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Plantillas profesionales de porticos

Nave

Varios vanos

Columna

Viga inclinada

Viento

Gravedad

Estado del Modelo

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Resultados Críticos Globales

Validacion normativa separada

Módulos de Ingeniería

Vigas Continuas

Pórticos Planos

Armaduras Cercha

Análisis de Viga Continua

Reacciones y Desplazamientos

Valores Máximos Absolutos

Validacion normativa

Momento Flector

Fuerza Cortante

Fuerza Axial

Deflexión

Detalles Técnicos del Análisis (MEF)

Análisis de Pórticos

Desplazamientos

Reacciones Globales

Validacion normativa

Análisis Detallado por Elemento

MOMENTO [kN·m]

CORTANTE [kN]

AXIAL [kN]

Detalles Técnicos del Análisis (MEF)

Análisis de Armaduras Cercha

Esfuerzos y Esbeltez

Desplazamientos

Validacion normativa

Detalles Técnicos del Análisis (MEF)

Propiedades de Sección

Perfil y Geometría

Material y Estándar

Resumen Rápido

Propiedades de Diseño

Verificación Técnica

Fundamentos Teóricos

Método de la Rigidez Matricial

1. Ecuación Fundamental

2. Grados de Libertad (GDL)

3. Matriz Local [k]

4. Transformación Global [T]

5. Ensamblaje [K]

6. Condiciones de Frontera

7. Solución del Sistema

8. Reacciones y Esfuerzos

Configuración de la Suite

Gestor del Modelo

Plantillas Estructurales

Vigas Continuas

Simplemente Apoyada

Viga Empotrada

Continua (2 Vanos)

Pórticos Planos

Pórtico 1 Nivel

Pórtico 2 Niveles

Portico de Nave

Varios Vanos

Columna Voladizo

Viga Inclinada

Viento Lateral

Gravedad en Vigas

Armaduras Cercha

Warren

Pratt

Howe

Cercha de Techo