MADRID (25.07.2013).- Presentamos la nueva versión Tricalc 8.0, que incluye en su primera revisión importantes novedades, que con absoluta seguridad aumentarán la productividad y calidad en el cálculo y presentación de sus estructuras.
Entre las novedades que se presentan cabe destacar en primer lugar, la inclusión en el programa de un nuevo algoritmo de cálculo en las cargas sísmicas que aumenta la potencia de cálculo sísmico del programa. Se permite realizar el cálculo de períodos y frecuencias en un tiempo drásticamente inferior al utilizado en versiones anteriores, pudiendo utilizar además toda la memoria disponibles por encima de 4Gb, y todos los procesadores y núcleos disponibles en el equipo. El nuevo algoritmo, conocido en el mundo científico desde 2009 como "FEAST", aborda con una nueva filosofía la resolución de la ecuación Ax=λBx, radicalmente diferente a la utilizada en los métodos clásicos de LANCZOS y JACOBI, obteniéndose unos resultados expectaculares.
Tricalc 8.0 incorpora además, un nuevo preprocesador que permite la definición paramétrica de estructura tridimensionales formadas por barras en forma de pirámides, definiendo en el asistente sus secciones y agrupando las barras en conjuntos, cordón superior, cordón inferior y diagonales, con el fin de su tratamiento homogéneo.
Se incluye la elaboración de la memoria estructural, documento que incluye tanto aspectos de la estrucura como aspectos descriptivos de la misma y de la solución estructural adoptada. Ahora es posible gestionar este "conocimiento" con una nueva función denominada "Memoria Estructural", que incluye la gestión de textos, de listados, de informes, de gráficos, de planos de imágenes... en una única función del programa. Los gráficos y planos pueden incluirse en el formato vectorial EMF/WMF, disponible ya en la versión 7.5, lo que permite gestionar con la misma función gráficos de alta calidad. La memoria estructural se exporta al formato docx de MS-Word, para su modificación e impresión final, si fuera necesario.
En los próximos meses se continuará con la incorporación de nuevas prestaciones, que ahora sólamente apuntamos, estando seguros de que el esfuerzo de desarrollo que se realiza incrementará la productividad y competitividad de nuestros usuarios.
Resumen de características (por cada revisión)
Cálculo Sísmico Importancia creciente del cálculo sísmico Tanto por el reciente acontecimiento de terremotos en España(Lorca, 2011), como por la internacionalización de nuestros clientes en áreas con importante sismicidad (México, Chile, Perú, Colombia...), en la versión 8.0 ha incluido nuevos algoritmos de cálculo más rápidos y potentes, para la obtención de los modos de vibración, periodos y frecuencias naturales de una estructura, que se añaden a los ya existentes en versiones anteriores de Tricalc. Los algoritmos de versiones anteriores de Tricalc son el de LANCZOS y el de JACOBI, de amplia utilización en el mundo científico años atrás.
Nuevo algoritmo FEAST para la obtención de valores y vectores propios: Ax=λBx El constante esfuerzo de I+D+i de ARKTEC, permite incluir en esta versión 8.0 un nuevo algoritmo integrado en Tricalc, denominado FEAST, de muy reciente aparición en el mundo científico (2009), de propósito general para la obtención de valores y vectores propios de una matriz, a partir de un intervalo de búsqueda dado, que el caso de Tricalc 8.0 son los valores límites de los períodos fundamentales buscados de una estructura. El usuario interesado puede encontrar en Internet suficiente información sobre las potencialidades del algoritmo FEAST aplicado a matrices simétricas y en banda, como son las resultantes del modelo matemático de una estructura.
El algoritmo FEAST está basado en un innovador y estable algoritmo numérico, que se diferencia de la filosofía de algoritmos como Lanczos o Jacobi.
El algoritmo FEAST tiene su inspiración en la representación de la matriz de densidad y la técnica de integración en el contorno en mecanismos cuánticos. El algoritmo combina simplicidad y eficiencia, y ofrece importantes capacidades para conseguir alto rendimiento, robustez, precisión y escalabilidad en entornos de procesamiento en paralelo, como es el caso de múltiples procesadores o procesadores de múltiples núcleos.
Tipos de estructuras a calcular con FEAST El nuevo algoritmo FEAST está integrado en Tricalc 8.0, y puede utilizarse para el cálculo de estructuras sin condensación, aplicable entonces a cualquier tipo de estructura, tanto estructuras estéreas y naves industriales, como estructuras de pisos en altura con o sin pantallas de rigidización (muros de cortante), o como se utiliza en algunos países la tipología de muros resistentes exteriores e interiores en toda la altura de la estructura. Su potencia de cálculo y velocidad, hacen ahora posible la resolución de modelos que antes no eran viables.
Multiprocesadores, múltiples núcleos...recursos aprovechados por FEAST El nuevo algoritmo FEAST de Tricalc 8.0 está preparado para utilizar en su totalidad todos los recursos del ordenador. Si el ordenador dispone de varios procesadores, o de procesadores con varios núcleos, el algoritmo utilizará toda la potencia de proceso disponible. Por ejemplo en procesadores como los nuevos Intel Core i7, de última generación, con 4 núcleos y 8 subprocesos, TRICALC puede utilizar los 8 subprocesos para el algoritmo FEAST.
En la imagen, carga de trabajo de 4CPUs con un rendimiento del 100%, durante el trabajo intensivo de FEAST resolviendo una estructura con más de 350.000 grados de libertad sísmica, en 6Gb de memoria de datos.
Además, se utilizan todas las capacidades de esos procesadores, incluyendo las instrucciones de alto rendimiento SSE2, SSE3 y SSSE3, disponibles en los procesadores de Intel y AMD de última generación.
Memoria RAM y Sistema operativo de 64 bits Los sistemas operativos de 64 bits son necesarios para utilizar la memoria RAM por encima de 4Gb. De nada sirve disponer de más memoria instalada, si el sistema operativo es de 32 bits. Incluso con 4GB de RAM, los sistemas operativos de 32 bits reservan 2GB para el propio sistema, dejando sólo disponibles 2 GB para las aplicaciones. Esto no ocurre en los sistemas operativos de 64bits.
Por todo ello, se recomienda la utilización de Windows 7 y Windows 8, ambos a 64 bits, con al menos 4GB de RAM. Recuerde que para estructuras grandes, es probable que se aumente más la velocidad del cálculo sísmico ampliando la memoria que aumentando la velocidad el procesador.
Hardware de altas prestaciones En la línea de lo comentado en los 2 puntos anteriores, el sistema operativo de 64 bits, y la utilización de ordenadores con procesadores de múltiples núcleos, es fundamental para la obtención de buenos rendimientos en el cálculo. Cabe comentar a título informativo, que hoy en día, pueden encontrarse en el mercado ordenadores con procesadores como el Intel i7 por 600€ (700$USD).
Por tanto, además del rendimiento obtenido por el nuevo algoritmo, con Tricalc 8.0 puede ahora abordarse el cálculo sísmico de estructuras que con versiones anteriores no era viable, como es el caso de estructuras de gran tamaño, o de gran cantidad de nudos, de muros y de paredes.
2 Ejemplos reales de estructuras calculadas con FEAST Los siguientes ejemplos de cálculo muestran las ventajas del nuevo algoritmo FEAST en Tricalc:
*Tiempos relativos a la obtención de valores y vectores propios. El tiempo de procesamiento y formación de matrices de masa y rigidez no varía. Procesador Intel Core i7 3667U a 2,50 GHz; 2/4 núcleos; 4GB de RAM; Windows 8/64bits.
EJEMPLO 1
EJEMPLO 2
Videos de animación sísmica de estructuras calculadas con algoritmo FEAST Se muestran 7 ejemplos de estructuras calculadas con el nuevo algoritmo FEAST, sólo con los 5 primeros modos de vibracion:
Video 1 Estructura 13 plantas, con paredes resistentes en todo el perímetro, incluso con huecos.
Video 2 Análisis de sismo vertical, con 2 losas y columnas sin continuidad hasta cimentación.
Video3 Estrutura de 8 plantas, con pantallas de hormigón y forjados unidireccionales (no visibles).
Video 4 Estructura de 20 plantas, forjados de losa maciza y pantallas de hormigón.
Video 5 10 plantas, las escaleras frente a la acción sísmica.
Video 6 Estructura metálica y mixta.
Video 7 Estructura 3D, creada con la función 'Malla espacial' de Tricalc 8.0
Nuevos Listados Listado de Desplazamientos Relativos Permite obtener la diferencia (vectorial) entre los desplazamientos de dos nudos o nodos cualesquiera de la estructura. Esta diferencia se obtiene tanto en valor absoluto como en relación a la distancia que separa ambos nudos o nodos.
Listado de Desplazamientos Modales Relativos Permite obtener la diferencia (vectorial) entre los desplazamientos modales de dos nudos o nodos cualesquiera de la estructura. Esta diferencia se obtiene tanto en valor absoluto como en relación a la distancia que separa ambos nudos o nodos. De esta forma, por ejemplo, se puede obtener la deformación lateral (denominado deriva o corrimiento en algunos países) de todo el edificio o de una sola planta debida a la acción sísmica, tanto en régimen elástico como considerando los desplazamientos anelásticos asociados a la ductilidad.
Informe de Sismo ampliado, sustituye a Periodos y Frecuencias La opción 'Espectros elásticos' permite que en el informe aparezcan o no las gráficas de respuesta espectral elástica utilizadas en el cálculo de la acción sísmica. Este contenido siempre aparecía en el antiguo informe de versiones anteriores. La opción 'Espectros de cálculo' permite que en el informe aparezcan o no las gráficas de respuesta espectral de cálculo utilizadas en el cálculo de la acción sísmica. Este contenido también aparecía en el antiguo informe de versiones anteriores. Si se seleccionan todas las opciones anteriores pero no la siguiente, se obtendrá el mismo informe que en versiones anteriores. La opción 'Desplazamientos modales relativos' permite que en el informe aparezca o no una tabla con los desplazamientos modales relativos de cada planta del edificio, tanto en su punto pésimo como en el centro de masas de la planta. Para su obtención, es necesario que la estructura tenga calculados sus esfuerzos. Informe Sismo con Derivas Informe Sismo con Derivas(2)
Asistente Mallas Tridimensionales Nueva función "Malla Piramidal..." para la creación de mallas tridimensionales, con un asistente paramétrico. Esta nueva función de Tricalc 8.0, es un preprocesador integrado en el programa que permite la creación de mallas 3D piramidales, con barras inclinadas que unen un cordón superior con un cordón inferior, mediante barras inclinadas o pirámides. Se definen como datos de entrada los módulos o separaciones en 2 ejes horizontales, y la altura de la malla o separación entre cordones.
Opcionalmente las barras se pueden agrupar en conjuntos, a los que se pueden asignar datos comunes, como el perfil, el tipo de unión, el color y grosor de línea. Por defecto se crean 3 conjuntos: cordón superior, inferior y elementos inclinados. Es posible añadir una malla piramidal 3D a una estructura ya existente, o a una nueva estructura. En el caso de estructura ya existente, se definen los puntos de inserción, a fin de colocar estos elementos en el modelo de la estructura, y realizar un único cálculo integrado.
Optimización de correas de acero en forma de Z, por solape en apoyos Definición automática desde el asistente de naves Los perfiles conformados en frío en forma de Z son habituales en correas de cubiertas ligeras inclinadas, como las de las naves industriales. Los beneficios de este solape son: Permiten garantizar la continuidad entre tramos adyacentes, con transmisión de los momentos, axiles y cortantes. Se aumenta la resistencia en la zona donde habietualmente los momentos y cortantes son mayores. Como consecuencia de los anteriores, se consigue un ahorro de acero necesario. Para realizar el cálculo de esfuerzos, las características mecánicas de la zona solapada (área e inercias, fundamentalmente) y la rigidez de esta unión, de acuerdo con el capítulo 10 de la EN 1993-1-3 (Eurocódigo 3).
Para realizar el cálculo de esfuerzos, las características mecánicas de la zona solapada (área e inercias, fundamentalmente) y la rigidez de esta unión, de acuerdo con el capítulo 10 de la EN 1993-1-3 (Eurocódigo 3)
Se recomienda que el solape total sea no menor de 1/10 de la longitud del vano. Tampoco se recomienda que sea mayor de 2/10. Las correas así solapadas suelen unirse entre sí mediante tornillos, tanto en el alma como en las alas, situados junto a los extremos de las barras y en la zona de apoyo.
Generador de la Memoria Estructural Nueva función "Memoria estructural" La versión 8.0 incorpora una función para la creación de la memoria estructural, incluyendo de forma automática tanto documentos, textos, imágenes y planos generados por TRICALC, como otros textos e imágenes del proyecto: definición, situación, fotografías, planos topográficos. Esta función permite organizar mediante una estructura jerárquica una base de conocimientos que hay que incluir en las memorias estructurales; siempre se tendrán disponibles textos utilizados en determinadas situaciones o tipologías de estructuras.
La memoria estructural es exportada desde TRICALC a formato docx de MS-Word, para que desde este programa pueda ser ampliada o modificada en pequeños detalles, ya que el objetivo de esta nueva función es automatizar al máximo este documento.
Estructura de contenidos en árbol El contenido de la memoria estructural se organiza en una estructura en árbol, que puede ser modificada y ampliada por el usuario. Se incluye a modo de ejemplo, unos contenidos genéricos estructurados, para orientar al usuario en la organización del documento.
Editor de textos integrado La pantalla de edición incluye una zona de edición de textos, donde es posible dar formato a los textos introducidos, tipos de letra, tamaño, estilos, colores… Esta pantalla de edición admite texto 'enriquecido', por lo que puede utilizarse Copiar+Pegar desde MS-Word para introducir textos ya existentes del usuario, al igual que imágenes.
Inclusión de imágenes, gráficas y planos Además de los textos e imágenes que se quieren incluir, como en cualquier editor de textos, los elementos de Tricalc que pueden incorporarse automáticamente al documento son: los informes disponibles en el programa(uniones, uniones de Andamios, placas de anclaje, datos de cálculo, mediciones, comprobación a fuego, y períodos y frecuencias), los listados desde la caja de listado mediante exportación en formato htm, cualquier tipo de gráfica del programa importada en formato WMF/EMF.
Existen un conjunto de variables, como 'nombre del proyecto', 'nombre de la estructura', 'autor'… que pueden introducirse en los textos para que sean reemplazadas por sus valores en cada estructura. Un modelo de memoria estructural maestra puede ser utilizada para siguientes estructuras, obteniendo una copia y aplicando sus modificaciones. En el árbol de conceptos, pueden desactivarse los conceptos no aplicables a cada estructura.
Una de las últimas prestaciones incluidas en TRICALC 7.5, ha sido la posibilidad de exportar todos los gráficos (geometría, esfuerzos, desplazamientos, tensiones, isovalores…) y planos de la estructura (croquis de forjados, planos de armado, secciones…) a los formatos vectoriales EMF y WMF. En esta nueva función de creación de la memoria estructural, es posible incluir cualquier de estos gráficos y planos aportando una gran facilidad al proceso, y una alta calidad gráfica al documento final.
Estribos en vigas y diagonales Nueva opción de cercos dobles En las opciones de armado (en la pestaña estribos) se ha añadido una nueva opción Permitir estribos dobles, con la que, al calcular el armado, el programa colocará estribos dobles si es necesario. Los estribos o cercos dobles son dos planos de armadura transversal (cada uno con uno o más cercos o ramas) que se colocan en contacto (en los planos del programa aparecen algo separados para facilitar su lectura).
Acuerdo tecnológico PROBETÃO para sus forjados unidireccionales Nuevas fichas de forjado PROBETÃO con viguetas, bovedillas y modelos. La empresa Probetão con fábrica residente en Luanda-Angola, dispone de diferentes modelos de forjado unidireccioanl, con viguetas y bovedillas de diferentes dimensiones. Todos sus elementos están ahora disponibles en Tricalc 8.0 (pulse aqui para descarga de fichas y catálogo).
Nuevos tipos de secciones abiertas de acero conformado en frío Formas 2C, 3C y 4C En esta revisión se han incorporado tres nuevos tipos de secciones abiertas de acero conformado en frío, frecuentemente utilizadas en andamios estabilizadores de fachadas, o estructuras de LSF (Light Steel Framming):).
Norma USA-Internacional: Parámetros nacionales definible de cada país Definición de parámetros para cada país. El caso de Colombia: NSR-10 En gran parte del continente americano se han adoptado como normas estructurales las de los Estados Unidos, bien directamente, bien adaptándolas o modificándolas en mayor o menor medida. Para permitir la definición de estas adaptaciones o modificaciones en el programa, se ha incorporado un asistente para la definición de determinados valores adaptados a cada país.
La norma colombiana sismorresistente, NSR-10, contiene el “Título C – Concreto Estructural”, que es una adaptación de la norma ACI 318S-08.
Diseño por capacidad de nudos de pilares de pórticos de hormigón: pilar fuerte – viga débil Resistencia mínima a flexión de los pilares Bajo la acción sísmica, para garantizar que se formarán las rótulas plásticas en los extremos de las vigas antes que en los extremos de los pilares, se establece una resistencia mínima a flexión de los pilares. Hasta esta revisión, esta comprobación sólo se realizaba cuando la norma seleccionada eran los Eurocódigos Estructurales y se cumplían los requisitos de dicha norma (sismicidad baja o alta y clase de ductilidad moderada o alta). A partir de esta revisión, es posible realizar o no esta comprobación en todas las normas y con los parámetros que indique la norma sísmica seleccionada o los que defina el usuario.
Prestaciones que estarán disponible en próximas revisiones de Tricalc 8.0
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