Celosías paramétricas

El otro día descubrí una aplicación para análisis de celosías en el móvil. El desarrollador es Félix Hernando Mansilla (un viejo conocido).

En 2002, cuando trabajaba con Félix (yo era becario) me enseñó DSH: Dimensiona Secciones de Hormigón. Un programa muy sencillo de uso para armar secciones de hormigón. La mayor virtud de este programa era la facilidad con la que se podían modificar las dimensiones brutas de la viga, y se recalculaba el armado, exponiendo en todo momento los kilos de acero, los metros cúbicos de hormigón y el precio por metro lineal de la viga. De esta forma, el usuario podía tomar decisiones y comparar resultados…

Filosofía de «Celosías Paramétricas»

Celosías Paramétricas sigue la misma filosofía: Puedes editar la tipología de celosía, el canto, el número de subdivisiones o cualquier parámetro y evaluar en todo momento los kilos de material, el mayor axil de compresión o lo que quieras. El proceso es tan sencillo, que en muy poco tiempo podemos comparar de forma muy intuitiva y muy rápida muchas soluciones alternativas, para escoger la mejor:

Cuando el usuario cambia el valor de cualquier parámetro la celosía se actualiza y recalcula automáticamente y el sistema presenta dinámicamente los resultados. De esta forma se favorece la optimización de su diseño estructural, determinando los valores que producen menores esfuerzos, tensiones, deformaciones y peso de la estructura.

El manual de Celosías Paramétricas tiene sólo 14 páginas, y no necesita más.

Si, a pesar de todo, os sobran opciones, hay una versión más sencilla todavía.

El origen de «Celosías Paramétricas»

El origen de la aplicación es un tanto singular: Según me ha contado el autor, el primer objetivo fue la optimización de estructuras de espagueti:

Todo surgió para ayudarles en el diseño de sus celosías para nuestro concurso anual de resistencia de maquetas realizadas con espaguetis y cola termofusible (el espagueti se comporta como el acero a escala, es muy lineal y se ven muy bien las deformaciones y modos de rotura)

Aunque el objetivo es docente, echo de menos algunas capacidades que harían la aplicación mucho más práctica:

Pandeo, en el plano de la celosía y fuera de éste.

La aplicación es muy sencilla y simplifica el dimensionado hasta el punto de proponer un área que haga que el axil repartido en ese área no supere la tensión admisible. No escoge perfiles comerciales con inercias y radios de giro, porque es un programa sencillo. Se sugiere un apaño en el manual del usuario:

Asignando una menor tensión límite en compresión se puede imponer indirectamente una limitación al pandeo local.

Pero se podría mejorar simplemente limitando a valores diferentes las barras de según qué familias, para contemplar la variedad de longitudes de pandeo. El cordón inferior suele estar menos controlado que el cordón superior o las diagonales y de alguna manera habría que poder contárselo al modelo.

Hipótesis y combinaciones

Acciones en diferentes hipótesis, y posibilidad de definir combinaciones y, por tanto, calcular las envolventes. Las celosías siempre deben dimensionarse para acciones gravitatorias, y para acciones de viento que muchas veces invierten los esfuerzos. A pesar de que andar combinando hipótesis hará que el modelo sea menos obvio desde el punto de vista docente, limitar el modelo en una sola hipótesis deja a la aplicación un poco manca.

El futuro de «Celosías Paramétricas»

Le hice llegar mis sugerencias al autor y me avanzó el futuro de esta aplicación:

Te adelanto que estas versiones para dispositivos móviles son una pequeña parte de un aplicación mayor, para PCs, con la misma filosofía pero con más opciones y aprovechando las posibilidades de una pantalla grande.

La aplicación «madre» incluye un amplio catálogo de series de perfiles con sus inercias y radios de giro y efectúa el cálculo a pandeo según el CTE. Incorpora además diversas posibilidades de dimensionado automático, apoyos elásticos, desplazamientos impuestos, errores de ejecución de barras, efectos térmicos diferenciales, etc.

Parametriza no solo celosías de tipo «viga» sino también las de tipo «torre» y entramados bidimensionales (fuertemente hiperestáticos). Además, tras la parametrización inicial incorpora múltiples herramientas y posibilidades para alterar nudos y barras de manera asistida, hasta modelizar cualquier celosía plana por extraña que sea. Se elimina también la limitación a 4 tipos de secciones y se permiten múltiples materiales simultáneos.

La idea es combinar la facilidad de introducción inicial de datos de manera paramétrica (para no tener que acudir a la pesadez de las coordenadas de nudos y la conectividad de barras) con una gran versatilidad del diseño.

Me quedo con los dientes largos, esperando el lanzamiento.