Lo primero se escoge el tipo de viga a resolver (entre varios tipos que es posible calcular), después se introducen los apoyos y rótulas que haya, y finalmente se introducen las cargas.
Para introducir las características de la viga, se usa el diálogo tipo de viga, datos y medidas, que está en el menú viga. En el cuadro de entrada superior este se introduce la longitud de la viga. Después se selecciona de la lista el tipo de viga correspondiente al cálculo. Algunos tipos de viga (d, e, f y g), representan a varias combinaciones de empotramientos, apoyos y rótulas, donde se seleccionaría la concreta en en el diálogo subtipo de viga. En las vigas hiperestáticas (h e i), se podría elegir el tipo de cálculo a emplear (esto se seleccionaría en el diálogo subtipo de viga), pero como por el momento solo funciona el primer tipo de cálculo, solo aparece una opción.
Los tipos de vigas que se pueden elegir son estos:
Después se introduce el sistema de unidades a emplear en el cálculo. Hay cuatro tipos de sistemas de unidades a usar (el sistema inglés y el cegesimal no funcionan por el momento), el sistema internacional, el sistema internacional×1000, el sistema técnico, y el sistema técnico×1000 . Los sistemas que tienen "×1000" son similares a los que no lo tienen, pero las cargas se introducen en unas unidades 1000 veces mayor (las cargas se introducirían KN en lugar de N o Tf en lugar de kgf, es decir, en vez de introducir 10 000 N, se introduciría 10 KN).
Una vez seleccionado el sistema de unidades, se introduce la elasticidad y la inercia. Estos valores se deben introducir en el sistema adecuado, que se indica en los cuadros de texto.
El valor que viene por defecto de elasticidad es 2100, correspondiente al acero y en unidades del sistema técnico. Si se usa otro sistema de unidades, no olvidarse de comprobar este valor.
Los valores de elasticidad e inercia, pueden introducirse de forma numérica, o también de forma simbólica (expresados después en función de I o de E), para ello, se introduce un 0 en sus entradas correspondientes.
En el cuadro "canto" se indica la altura total del perfil de cálculo, esto se utiliza en cálculo de tensiones, que por ahora no funciona.
Los cuadros de confirmación de abajo son para indicar el criterio de signos a usar, y también son para indicar la posición de los gráficos de cortantes y flectores, así se puede adaptar a gustos personales, o exigencias de profesores. El criterio de signos empleado puede verse en ayuda->criterio de signos.
La opción de "incluir cálculo de resistencia", los cuadros de tensiones máximas y el de la flecha máxmima, tampoco funcionan de momento, por ello, están desactivados, a la espera de futuras versiones.
En los tipos de viga D, E F y G, Este menú permite definir que tipo de viga Gerber se va a usar este tipo se selecciona entre varias combinaciones de empotramientos rótulas y apoyos a lo largo de la viga. Según los empotramientos que haya se ofrecen unas combinaciones o otras, todas ellas válidas e isostáticas, conforme avance el desarrollo del programa, se irán añadiendo más combinaciones.
Según el tipo de viga elegido, se muestra un cuadro de diálogo diferente:
Se introduce la cota de ambos apoyos, dentro de la viga (entre cero y la longitud) y siendo A mayor que B. Opcionalmente (sin que afecte al cálculo) puedes introducir qué apoyo es fijo, y cual móvil, esto sólo es un detalle estético.
Este tipo de viga no tiene apoyos, la opción del menú no aparecerá activada.
Se introducen la cota de los elementos (rótulas y apoyos) en los cuadros correspondientes. Para que queden validados, deben quedar dentro de la viga (entre cero y la longitud) y siendo cada uno, de mayor cota que el anterior, y menor que el siguiente. En la etiqueta al lado de los cuadros de entrada se indica que tipo de elemento es, si una rótula o un apoyo. Los cuadros se encontrarán habilitados, según el número de elementos elegidos en el diálogo anterior.
En este caso se sigue un procedimiento para introducir los apoyos similar a la introducción de cargas puntuales, puesto que es un diálogo parecido.
Para introducir un apoyo se introducen los valores en los cuadros de entrada y se pulsa "introducir", para eliminarlos, se pulsa sobre el apoyo correspondiente de la lista, y se pulsa eliminar, para modificar un apoyo, se selecciona de la lista, se editan los valores, y se pulsa modificar, asegurándose de que en la lista esté seleccionado el apoyo a modificar.
Las cotas y los descensos se introducen en el sistema de unidades elegido (metros en el internacional y el técnico), teniendo en cuenta de que los desplazamientos hacia abajo se introducen con signo negativo.
Si se usa descenso de apoyos, y se introduce la elasticidad o inercia en función de E o de I, los valores de los descensos se introduciducirán en función de estas variables, en vez de introducirse como un valor absoluto.
Conviene asegurarse de introducir el signo correcto en los descensos de apoyos. Si es el apoyo está más bajo que el perfil (descenso), tiene que tener un valor negativo.Pueden añadirse hasta 12 apoyos, aunque si es necesario alguno más, se puede recompilar el programa (usando el código fuente y el compilador DEV-C++), y ampliar el valor de la constante NAPP (que está en el inicio de IDS.h) para admitir más apoyos.
Al pulsar "modificar" se modifica la carga que esté seleccionada al pulsar el botón, no la que se copió.
Esta versión, admite como máximo 24 cargas de cada tipo, como antes, si se necesita más, se puede recompilar el programa a partir del código fuente y con DEV-C++, un compilador libre y gratuito.
Una vez introducidos todos los parámetros, se procede al cálculo para habilitar las opciones de lectura de resultados. Para ello se pulsa en
cálculo-->calcular. Después aparece un mensaje de texto indicando si ha habido éxito en el cálculo, y se habilitan todos los menus que permiten
ver los resultados. Se habilitan las opciones del menú cálculo que muestran los resultados y las opciones de visualización de gráficos (menu ver). Cada vez que se modifica un dato en la viga, el cálculo anterior queda invalidado, y las opciones de los menús deshabilitadas. Para volver a poder consultar los resultados es necesario hacer el cálculo de nuevo.
Antes de calcular, se procede a una validación de los datos, si alguno es incompatible con el cálculo, este no se realiza, y se muestra un mensaje de error, y da la posibilidad de consultar que datos son los que han fallado.
A veces, se introducen datos erróneos, y el cálculo no se realiza, en este caso se muestra un mensaje de error que permite detallar los errores. Para poder realizar el cálculo, hay que corregirlos todos. Normalmente, los sistemas de validación al introducir los parámetros impiden que aparezcan errores al calcular.
Se muestran estos valores, indicando además la carga total, y la fuerza que transmiten las rótulas situadas en la viga.
Se listan todos los campos de la viga, indicando su inicio, final y longitud. Si hay muchos se usan varios mensajes de texto para no saturar el sistema.
Se muestran estas fórmulas, separandolas según su orígen, empotramientos y apoyos, cargas puntuales, momentos puntuales, cargas repartidas, y cargas repartidas linealmente variables. Tiene dos submenús, uno para cortantes (T) y otro para flectores (F).
La versión actual, ya muestra los resultados con su signo, con cualquier criterio de signos.
Se muestran los puntos de la viga donde las funciones de cortante y flector toman valores máximos, y el valor que se toma en ese punto.
Similar a la función anterior pero con los giros y flechas. Se muestran valores aproximados.
En este cuadro de diálogo se pueden obtener los valores de los esfuerzos cortantes y flectores, y los giros y flechas de la viga. Para ello se introduce la cota de estudio en el cuadro de entrada, y se pulsa "calcular valores", obteniéndose en la lista de la izquierda una nueva entrada con el resultado.
Si la inercia o la elasticidad fueron introducidas como valores simbólicos, los resultados de los giros y flechas se muestran en función de estas. Hay dos casillas de verificación, que permiten mostrar el resultado de esta manera si la inercia o la elasticidad se introdujeron como valores numéricos.
Si se introduce un punto en la viga donde los valores de alguna función tienen un salto, se muestra el valor de la izquierda. Para mostrar el valor de la derecha, hay que marcar la casilla de verificación correspondiente bajo el cuadro de entrada donde se introduce la cota.
La marca de verificación "reiniciar entrada", permite borrar el contenido del cuadro de entrada cada vez que se calcula un valor. El botón copiar ya funciona, copiando los valores de la entrada seleccionada en la lista al portapapeles de Windows.
Muestra diversos detalles intermedios del cálculo, como la matriz creada para resolver vigas hiperestáticas.
Hay que destacar, que el método de cálculo de vigas hiperestáticas con un empotramiento a la derecha se realiza invirtiendo la viga (tanto cargas como vínculos), y calculándola como si estuviera empotrada a la izquierda.
Esta opción permite recopilar toda la información en un informe, este informe es un documento HTML (página web) visualizable con casi cualquier navegador.
Para incluir los valores en algunos puntos, hay que introducir los valores separados por espacios en el recuadro inferior. Si junto al número se introduce letra E o I, el valor se calculará en función de la elasticidad lo la inercia. Si se introduce una D, se intentará calcular el valor por la derecha.
| Número | Signtificado |
|---|---|
| 7D | Intenta calcular (si le hay) el valor en la cota 7 por la derecha. |
| 2EI | Calculará las funciones en 2, suponiendo que la elasticidad y la inercia valen E y I. |
| 4 E | No aparecerá el resultado adecuado, ya que no hay que poner el espacio entre 4 y E |
Los informes HTML llevan guardados los datos de la viga en formato XVIGAS, por lo tanto, pueden volverse a abrir con XVIGAS si así se indica en el diálogo para abrir vigas.
Los informes, se crean en una carpeta nueva. En esa misma carpeta, se guardan los gráficos. Para copiar la viga de un ordenador a otro, se copia la carpeta entera y se pega en la carpeta donde se encuentre el programa XVIGAS.
Los gráficos son mostrados en formato SVG. Este formato es un estándar reciente de gráficos en Internet (recomendado por el W3C (The world wide web consortium)), y algunos navegadores no lo admiten si no es con la ayuda de una extensión especial. Un navegador que no lo admite es Internet Explorer, pero se puede (gratuitamente) descargar una extensión de Adobe para visualizar SVG en Internet Explorer. Otros navegadores (Mozilla Firefox, Konqueror (KDE), Opera, Safari (mac), Amaya...), si admiten SVG, aunque no todos tienen la misma compatibilidad, los gráficos de XVIGAS no requieren de una gran compatibilidad para ser visualizados puesto que son bastante sencillos.
Los archivos SVG, son un formato estándar, y que es compatible con muchos programas, lo que permite editarlos o pegarlos en documentos. Un editor SVG importante es Inkscape.
En el menú ver, aparecen las opciones para ver los gráficos, y para configurar la escala de la vista, permitiendo usar una escala común a todos los tipos de cargas en el gráfico que muestra el estado de cargas de la
viga.
Los gráfios de los resultados se pueden ver de forma individual, o conjunta (los cuatro, cortantes+flectores y giros+flechas) La escala viene determinada por el máximo valor de la viga.
En el menú de Ayuda aparecen el criterio de signos usado y la leyenda con los significados de los gráficos.
El gráfico de cortantes, va en color verde, el de flectores, en rojo, el de giros en amarillo, el de flectores en azul y la posición de la sección peligrosa, se muestra con una línea vertical de color roja y amarilla en el gráfico de flectores.
XVIGAS organiza las vigas en carpetas. En cada carpeta mete los archivos (informe, gráficos...) correspondientes a esa viga, esto evita la mezcla de archivos, informes...
Para guardar una viga, hay dos opciones:Las dos opciones anteriores son válidas y compatibles entre si. Es importante evitar el cambiar de nombre a los ficheros.
Si se guarda una viga con el mismo nombre que otra ya guardada, será sobreescrita, y se perderán sus datos.Para copiar una viga, hay que copiar toda su carpeta correspondiente, ya que XVIGAS sólo reconoce los ficheros si están en su carpeta.Los ficheros se abren desde el menu "principal", en la opción abrir. En el diálogo se selecciona la viga para abrir, y el tipo de archivo para abrir, si no existe o falla, dará un aviso de error.
