En la actualidad existe gran cantidad de programas informáticos de cálculo estructural que trabajan en el entorno del método de elementos finitos. Por ejemplo, en Rusia principalmente se usan los programas LIRA, SCAD y STARK; en EEUU los programas SAP2000, ETABS, STAAD y COSMOS; en Francia e Inglaterra el programa ROBOT MILLENNIUM y en otros países estos mismos programas adaptados a sus normas u otros programas estructurales.
En el presente texto se utiliza el programa LIRA v.9.0. Tal elección se fundamenta en que el programa LIRA es multifuncional y se utiliza en el cálculo, investigación y diseño estructural para diversas aplicaciones; tales como edificaciones, construcción de máquinas, puentes, energía atómica, industria petrolífera y en otras áreas, donde se aplican los métodos modernos de la mecánica estructural.
El programa LIRA tiene más de 40 años de creación, desarrollo y aplicación en investigaciones científicas y en la práctica de proyección estructural. Dicho programa permite investigar y proyectar diversos tipos de construcciones: sistemas estructurales espaciales, estructuras mixtas, membranas, cuerpos macizos, plateas de cimentación sobre bases elásticas, estructuras de paredes delgadas, estructuras tipo sándwich. El cálculo se realiza ante cargas estáticas y dinámicas. Las cargas estáticas se modelan como puntuales, distribuidas, momentos, variación térmica, asentamiento en los apoyos o desplazamiento de diversas partes de la estructura. Las cargas dinámicas se modelan debido a la acción de sismos, pulsaciones de viento, vibraciones debido a movimiento de maquinarias, cargas de impacto.
Además, el programa LIRA automatiza diversos procesos de proyección estructural como la combinación de cargas y fuerzas, asignación de elementos constructivos, elección y comprobación de las secciones metálicas y de concreto armado con sus correspondientes dibujos a nivel de proyecto.
El programa LIRA permite analizar la estabilidad general del modelo, comprobar la rigidez de las secciones de los elementos por las diversas teorías de destrucción. Asimismo, realiza cálculos estructurales considerando la no-linealidad geométrica y física, modela el proceso constructivo considerando el montaje y desmontaje de sus elementos. También nos permite cambiar de idioma en cualquier parte del desarrollo del proyecto, trabajando con tres idiomas: ruso, ingles y francés. Igualmente, se puede elegir las unidades de medida, tanto en el proceso de creación del modelo, como en el análisis de resultados.
Asimismo, se puede crear cualquier tipo de sección transversal, calculando automáticamente sus características geométricas, incluida la posibilidad de las características sectoriales, coordenadas de los centros de flexión y torsión, momentos de resistencia, así como determina la forma del núcleo neutro. Ante la acción de cargas, se muestra la distribución de los esfuerzos principales y equivalentes, correspondientes a las diferentes teorías de resistencia.
El programa LIRA posee una rica biblioteca de elementos finitos, capaz de modelar cualquier tipo de estructura con propiedades reales, muy cerca de su comportamiento práctico.
También posee un amplio sistema de consultas por medio de respuestas que contienen información total de todos los componentes del programa, leyes y secuencia del trabajo con el mismo.
Asimismo, permite trabajar con diversas Normas Internacionales y posee una conexión de información con otros sistemas CAD muy conocidos, como el AUTOCAD, ARCHICAD, HIPERSTEEL, ALLPLAN, FOK-PK y otros más.
El presente texto está dirigido a estudiantes, arquitectos e ingenieros civiles; así como a postgraduandos e investigadores en el área de estructuras.
Este libro se lo dedico a la Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad de San Martín de Porres, por ser fuente de inspiración que me permite aportar a un desarrollo integral de la sociedad.
De manera muy especial, dedico el presente libro a mi hermano Jhony y su digna familia, quienes me enseñaron que la sencillez y humildad son sinónimos de riqueza espiritual y mental, necesarios para seguir el camino correcto hacia el éxito.
