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Aprender análisis estructural paso a paso en Stabileo Básico

Básico tiene ahora un curso: elegís un método y la aplicación resuelve tu estructura, o un ejemplo, paso a paso como en papel. Estática, líneas de influencia, segundo orden, cálculo plástico y dinámica. Gratis.

Un programa de cálculo da los resultados de golpe. Para aprender hace falta lo contrario: ver de dónde sale cada número, en el orden en que se hace en el pizarrón. Eso es «Paso a paso explicado», el curso que ahora vive dentro de Stabileo Básico. Elegís un método, la aplicación lo aplica a tu estructura y lo desarrolla paso a paso, con las ecuaciones, las figuras y los números de ese modelo, y termina comparando el resultado con el método matricial.

El curso lo escribió Bautista Chesta, ingeniero civil (FIUBA), y llega en seis unidades: la base común, estática y métodos clásicos, líneas de influencia, segundo orden y pandeo, cálculo plástico y dinámica. Es gratis, como todo Básico: se abre en el navegador, sin instalar nada ni crear una cuenta, y los textos están en español, inglés, portugués, alemán, francés y turco.

Cómo se abre

  1. Entrá a stabileo.com/app/basic.
  2. Tocá Avanzado. En el teléfono está en la cinta de abajo.
  3. En «Explorar y aprender», tocá Paso a paso explicado. Se abre el catálogo de métodos, agrupados por tema.
  4. Cada método dice qué tiene que ser la estructura para probarlo y si tu modelo cumple; el ? explica qué hace. «Abrir un ejemplo» carga un modelo que cumple y abre el método; «Abrir» lo aplica al modelo que tenés en pantalla.
  5. Siguiente y Anterior recorren los pasos, y las pestañas numeradas saltan a uno. Métodos vuelve al catálogo.
Stabileo Básico con el catálogo «Paso a paso explicado» abierto en el panel lateral: los métodos bajo método de rigidez, método de flexibilidad y vigas continuas, cada uno con lo que debe cumplir la estructura y los botones Abrir y Abrir un ejemplo.
El catálogo: cada método dice qué necesita el modelo y trae un ejemplo que lo cumple.

Estática, método de las fuerzas y método de los desplazamientos

Es la unidad más grande: vigas continuas con la ecuación de los tres momentos y el método de Cross, pórticos con pendiente-deflexión, Cross con y sin desplazamientos y el método de las incógnitas cinemáticas, reticulados por nudos, por secciones (Ritter) y con la matriz de compatibilidad, y deformaciones por doble integración, área de momentos, trabajos virtuales y Castigliano. El grado de hiperestaticidad se cuenta igual en todas partes (en un pórtico plano GH = 3·m + r − 3·n − c, en un reticulado GH = m + r − 2·n), con las articulaciones internas escritas y separado en su parte externa e interna.

En el método de las fuerzas elegís vos la estructura fundamental: liberás apoyos o extremos de barra hasta tener tantas incógnitas como el grado, y si la elección deja un mecanismo, la aplicación lo explica en lugar de resolverla. Después recorre los nueve pasos, con la rigidez axial incluida o no y las barras y resortes escritos término por término. Trabajos virtuales calcula desplazamientos, giros y movimientos relativos, también con resortes, asentamientos y temperatura. Para probarlo: Ejemplos → Pórtico simple, Avanzado → Paso a paso explicado → Método de las fuerzas → Abrir.

El asistente del método de las fuerzas sobre el pórtico simple de los ejemplos, en el paso de la estructura fundamental: se liberaron las tres reacciones del apoyo derecho y la aplicación muestra las tres incógnitas hiperestáticas elegidas.
Método de las fuerzas: la estructura fundamental la elegís vos, y la aplicación dice si la elección sirve.

Líneas de influencia

Ejemplos → Viga continua, después Avanzado → Línea de influencia, y tocá una sección de la viga. Hay líneas de reacciones, momento, corte, esfuerzo normal, desplazamientos y giros, en cualquier sección, incluidos los extremos de las barras, y la sección se puede mover después. El panel carga la línea con la permanente g, la sobrecarga q y una carga puntual P para obtener sus extremos, dibuja la envolvente a lo largo de la barra y abre la explicación paso a paso con las figuras de Müller-Breslau. «Estados de carga y envolventes» busca los efectos más grandes y más chicos. La línea de momento es positiva donde tracciona la fibra inferior, como el diagrama estático.

La viga continua de los ejemplos con la envolvente de momentos obtenida cargando las líneas de influencia, en rojo el máximo y en azul el mínimo, y el panel que carga la línea del momento a 2 m del apoyo izquierdo con g = 10 y q = 5 kN/m: máximo 20,00 kN·m y mínimo 10,00 kN·m, cada uno confirmado con un cálculo directo.
La línea de influencia de momento cargada para sus extremos, y la envolvente a lo largo de la viga.

Segundo orden y pandeo

Con un pórtico cargado, Avanzado → P-Δ (2.º orden) o Pcr (Euler). En «Cómo se calcula» elegís el método, con funciones de estabilidad φ, matriz geométrica o matriz de cuerda (P/L), y cuántos elementos tiene cada barra. P-Δ muestra sus iteraciones, y B₂ = 1/(1 − 1/λ₁) sale del pandeo del mismo modelo con la misma discretización, al lado de la amplificación del desplazamiento en el nudo que más se mueve en primer orden. El pandeo usa cuatro elementos por barra por defecto, y si la discretización no puede representar el factor, lo rechaza en vez de informarlo. En el catálogo, el grupo «Segundo orden y pandeo» trae un pórtico preparado para los cuatro métodos.

Cálculo plástico

Ejemplos → Pórtico simple, después Avanzado → Colapso plástico. La unidad está escrita: cada paso de carga, la curva λ–desplazamiento, los giros plásticos, el mecanismo dibujado sobre el modelo y verificado por trabajos virtuales, y un mecanismo que elegís tocando dónde van las rótulas. Por ahora sus resultados están retenidos. Encontramos que el análisis límite que hay detrás puede dar un factor de colapso hasta 4,6 veces distinto al renumerar o invertir las barras, o al cambiar las unidades (#758). Hasta que se corrija, el panel lo dice y enlaza el issue, y los métodos estático y cinemático del catálogo quedan deshabilitados con el mismo motivo: ningún número es mejor que uno que depende de cómo se dibujó el modelo.

Stabileo Básico con el ejemplo Pórtico simple y Avanzado → Colapso plástico elegido: no se muestra curva ni mecanismo; un mensaje enmarcado dice que los resultados están retenidos porque el factor de colapso plástico 2D puede cambiar hasta 4,6 veces con la numeración, el sentido de las barras o las unidades, y enlaza el issue #758.
Colapso plástico del pórtico simple, retenido hasta que se corrija #758.

Dinámica

Avanzado → Dinámico abre el panel de dinámica. Un sistema de un grado de libertad se toma del modelo, con su respuesta libre y forzada bajo una carga armónica; uno de varios grados se resuelve por superposición modal, incluido el pórtico de corte. Los modelos de masa, concentrada o consistente y con condensación, se comparan con las frecuencias del motor, y se pueden poner masas puntuales en los nudos, con su inercia rotacional, que también usa el análisis modal. En el grupo «Dinámica de estructuras» del catálogo, «Abrir un ejemplo» carga una columna con una masa en la punta, un pórtico de corte de dos pisos o, para la masa distribuida, un voladizo.

Una columna en voladizo con una masa en la punta y el panel de dinámica abierto en el sistema de un grado de libertad tomado del modelo: k = 2250 kN/m, m = 5 t, ω = 21,21 rad/s, la vibración libre amortiguada y la respuesta a una fuerza armónica con su factor β.
Un grado de libertad: la columna con masa en la punta bajo una fuerza armónica.

Todo lo que tiene el catálogo

GrupoCantidadMétodos
Método de rigidez1Matricial, como asistente
Método de flexibilidad1Método de las fuerzas, como asistente
Vigas continuas2Tres momentos (Clapeyron); Cross
Pórticos4Incógnitas cinemáticas; Cross sin y con desplazamientos; pendiente-deflexión
Reticulados3Nudos; secciones (Ritter); matriz de compatibilidad
Deformaciones y energía5Doble integración; área de momentos; trabajos virtuales; Castigliano; esfuerzos por cortes
Líneas de influencia1Línea de influencia
Segundo orden y pandeo2Segundo orden con funciones φ y con matriz geométrica; pandeo por conteo de modos y por autovalores
Cálculo plástico2Método cinemático; método estático (retenidos hasta #758)
Dinámica de estructuras3Un grado de libertad; varios grados por descomposición modal; masa distribuida
Los métodos de «Paso a paso explicado», por grupo, en el orden del catálogo.

Si das una materia de estructuras, se puede usar en clase tal como está: el modelo se comparte por link y cada alumno lo abre en su navegador, en su idioma. Si un paso no se entiende o un número no coincide con el que hacés a mano, escribinos: es justo lo que necesitamos saber.

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