Cálculo de vigas en Android / Calculation of beams in Android

Manual de cálculo de momentos flectores, cortantes y flechas con Android

Manual of calculation of bending moments, shear stresses and deflections with Android

El siguiente programa "Vigas-Beam" lo hemos creado para facilitar el cálculo de momentos flectores, cortantes y flechas en una viga cualquiera homogénea de una forma muy sencilla desde nuestro dispositivo Android.

The following program "Beam-Beam", we have designed for facilitate the calculation of bending moments, shear forces and deflections in any homogeneous beam from our device with Android operating system

Disponible aquí: / Available here:

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.nieto.luis.viga_beam

Si se desea ver estas instrucciones a modo de video:
If you want to see these instructions video mode. (in Spanish):

Todo comienza pulsando sobre nuestro icono:
It all starts by clicking on our icon:

Permisos / Permissions

Emite informes que podremos compartir y resulta muy fácil acceder a los resultados. Éste es el motivo por el que necesita permisos de lectura / escritura.

Los datos se guardan en el directorio .../Documents/ABK_Vigas

It issues reports that we can share and it is very easy to access the results. This is why you need read / write permissions.

The data is saved in the directory .../Documents/ABK_Vigas

Descripcion / Description

Se nos abrirá la siguiente pantalla, donde podremos cambiar la longitud de la viga:
The following screen where you can change the length of the beam will open:

Añadir voladizos, si el apoyo es articulado: / Add cantilevers when it's symple supported: 

Cargas / Loads

Podemos ir añadiendo cargas (puntuales y repartidas) añadiendo el datos, según nos pregunte el programa de su localización.

We may be adding loads (point and distributed) by adding the data as the program ask us your location.

Cargas puntuales / Puntual Loads

Cargas repartidas / Distributed load
Pueden ser rectangulares, triangulares o trapezoidales
They can be rectangular, triangular or trapezoidal

Momentos / Moments

Cada vez que se coloque una carga nueva, esta aparecerá dibujada.

Each time a new load is placed, it appears drawn.

Insertar apoyo / Insert support
No hay límite en el número de apoyos extra a incorporar, pero, evidentemente, un número excesivo de éstos pueden ralentizar el cálculo
There is no limit on the number of extra supports to incorporate, but obviously, an excessive number of these can slow down the calculation

Cálculo / Calculation

Si pulsamos sobre el botón "Cálculo" hará los cálculos de momentos, cortantes y flechas. El valor definitivo de la flecha se conseguirá dividiendo ésta por EI (módulo de elasticidad x momento de inercia).

If we click on the "Calculation" button, it will calculate the moments, shears and deflections. The final value of deflections will be achieved dividing it by EI (modulus of elasticity x moment of inertia).

Una vez realizado el cálculo aparecerá un botón nuevo denominado "Informe":
Once the calculation performed a new button called "Informe" (Report) appears:

Si no se le hubieran dado los premisos de lectura/escritura nos aparecerá un diálogo indicándonos que no se puede guardar éste. En caso contrario:
If you have not been given read / write permissions, a dialog will appear indicating that you can not save it. Otherwise:

Si situamos el dedo sobre el dibujo el programa nos irá dando los datos puntuales de cada magnitud.

If we place your finger on the drawing, the program will give us the specific data for each magnitude.

Si pulsamos "Informe" se nos guardará la imagen y los valores de momentos, cortantes y flechas en un archivo csv, que podremos abrir con nuestra hoja de cálculo favorita:
If you press "Informe (Report)" we will save the image and values of moments, shear and arrows in a csv file, which can open with our favorite spreadsheet:

El aspecto de nuestro informe.csv con LibreOffice tendría este aspecto:

The aspect of our file informe.csv in LibreOffice looks like this:

Y, a partir de aquí, podremos presentar nuestros datos como nos convenga:

And, from here, we can present our data as we please:

Método de cálculo / Calculation method

D.F. me pidió que explicara el método utilizado para el calculo de los momentos, cortantes y flechas. Por ese motivo se expone este epígrafe.

D.F. Asked me to explain the method used for the calculation of moments, shear forces and deflections. For this reason this section is exposed.

El método de cálculo es aparentemente simple. Dado que:

The calculation method is apparently easy:

Partiendo de las cargas se van deduciendo cada unas de las funciones vinculadas (V, M, α, f) como integral por métodos numéricos de la anterior aplicando las condiciones de contorno (tipo de apoyos y su localización)

Starting from the loads, each of the linked functions (V, M, α, f) is deduced as integral by numerical methods of the previous one applying the boundary conditions (type of supports and their location)

Manual IRI Android (2)

Esta nueva versión del ensayo IRI añade un nuevo algoritmo de cálculo y cambia la visualización añadiendo más claridad.

Enlace al vídeo-tutorial: https://youtu.be/PR_0AFlTLdU?t=64

La nueva pantalla inicial es así:

Como en la versión anterior, una vez colocado el dispositivo en el vehículo, pulsamos el botón denominado "INICIAR". Esté pasará a denominarse "CONTEO":

Cuando se esté listo, se pulsa "CONTEO". El botón cambiará a "PARAR". Cuando hayamos acabado la ruta del ensayo pulsaremos en "PARAR" para parar la toma de datos.

Sólo cuando se pulsa "DETENER" el ensayo realmente se detendrá y se volverá a la pantalla de inicio.

Velocidad del ensayo

La velocidad debe ser constante y centrada en los 80 km/h. Por ese motivo el velocímetro marca en verde los alrededores de  dicha velocidad:

Colocación del teléfono

Éste puede colocarse apoyado en el salpicadero o colgando del parabrisas. Los resultados variarán, Debe probarse cual es la forma más adecuada. Sólo probando se puede saber cual es el sistema más adecuado. Al igual que para la determinación del coeficiente de ajuste y el sistema de cálculo elegido deben compararse los primeros resultados con un IRI ya realizado por el método convencionar para cerciorarse de la bondad de los datos.

Aspecto del programa funcionando suspendido del parabrisas (izquierda) y apoyado en el salpicadero (derecha)

Coeficiente de ajuste

Como no hay dos smartphones ni dos vehículos iguales, este parámetro debe ajustarse comparándolo con un IRI realizado por el método tradicional. Una vez ajustado no hay motivo para cambiarlo de no ser que el coche haya tenido algún cambio (cambio de neumáticos, amortiguación, desgaste...)

En esta nueva versión, dependiendo del tipo de algoritmo de cálculo utilizado guardará un coeficiente de ajuste diferente para cada tipo de cálculo.

Si el cálculo definido es estadístico aparecerá el siguiente mensaje:

El ajuste es ascendente. A mayor coeficiente, mayores valores en el ensayo.

Si el cálculo definido es por máximos aparecerá el siguiente mensaje:
El ajuste es descendente. A mayor coeficiente, menores valores en el ensayo.

Tipos de cálculo

Están definidos dos métodos de cálculo diferentes. A saber, estadísticos y por máximos.

El método estadístico deriva de la ponderación relativa de primer y segundo orden de la vibración transmitida por el vehículo al dispositivo. El coeficiente de ajuste mayora (o minora) dicha ponderación.

EL método por máximos establece unos valores límite, a partir de los cuales pondera el ensayo. Bajar el límite equivale a mayorar el ensayo. Por ello el coeficiente de ajuste es inverso a la ponderación del ensayo.

A priori, no se puede establecer cual es el mejor sistema que se adapte al tandem vehículo-smartphone, Por ese motivo, es necesario comparar los resultados con otro IRI externo y elegir el mejor en cada caso. Si se cambia de vehículo o de smartphone hay que repetir estas operaciones.

A continuación se expone un ejemplo comparado entre estos dos métodos:

Otro ejemplo, en otro vehículo (y otros coeficientes de ajuste):

Mientras se realiza el ensayo, éste se irá dibujando en la gráfica inferior con la escala vertical de tipo logarítmica.

Guardar datos

Los datos de configuración, como los coeficientes de ajuste se guardan automáticamente.

Los datos del ensayo sólo se guardan cuando se pulsa el botón "GUADAR". Aparecerá el siguiente mensaje:

Se guardarán en el directorio "/storage/0/Abakal/IRI" los siguientes archivo:

El formato de guardado es YYMMDDhhmmss (año, mes día, hora, minuto, segundo) precedido del nombre. Dos archivos csv y uno kml.

El archivo informeIRI.csv se puede abril como una hoja de cálculo. Importante si luego quiere dibujarse un gráfico:

El archivo informeIRI2.csv es más una tabla de control:

El archivo informeIRI.kml es para abrirlo en Google Earth:

NOTAS IMPORTANTES:

La velocidad a la hora de realizar el ensayo debe ser lo más constante posible. 

Lo primero es comparar nuestro resultado con un IRI ya hecho con un perfilómetro para fijar el coeficiente de ajuste. Éste será diferente si cambiamos de vehículo (ya que tiene que compensar la vibración propia de éste) y también será diferente al variar la velocidad (la vibración propia del vehículo es diferente a distintas velocidades), 

CUANDO ESTE PASO SE OMITE O SE HACE MAL EL RESULTADO QUE SE OBTIENE SERÁ ERRÓNEO. 

EL PROGRAMA NO PUEDE PREVER NI CUAL ES VUESTRO SMARTPHONE NI EN QUÉ VEHÍCULO SERÁ COLOCADO. POR ELLO, HAY QUE MODIFICAR EL COEFICIENTE DE AJUSTE PARA ADAPTARLO A CADA UNO.

RECORDAD TAMBIÉN QUE EL RESULTADO,AUNQUE SE TRATE DE UNA BUENA APROXIMACIÓN, ES UNA APROXIMACIÓN.

Antecedentes

Para saber más:

• http://es.wikipedia.org/wiki/Índice _de_regularidad_internacional
• http://www.carreteros.org/normativa/otros/nlt/pdfs/rosas/1998/330_98.pdf

El programa se descarga desde Play Store de Android.

• https://play.google.com/store/apps/details?id=com.luisnieto.iri_calc_free

Anteriores artículos: 

• Ninth step: IRI / Noveno paso: El IRI).

• IRI "low cost"

Sistema de información geográfica municipal en Android. Manual de instrucciones del Programa GIS-Local.

Con la intención de no eclipsar el resto de apps de Abakal en Google Play Store esta app se distribuirá bajo demanda. Si la desea, diríjase a nosotros utilizando la sección de contacto:

https://carreteras-laser-escaner.blogspot.com/p/contacte-con-nosotros.html

El programa GIS-Local está en Play-Store:
The GIS-Local program is in Play-Store:
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.nieto.luis.gis_local_2

La funcionalidad básica consiste en la realización de un trazado rápido de una red de colectores, un inventario de mobiliario urbano, una distribución de puntos de luz y/o cualquier otra cosa trazable o contable en un municipio. Permite además la exportación de todos estos datos a un archivo de texto, kml (Google Earth) y dxf (CAD).

The basic functionality consists in the realization of a rapid tracing of a network of collectors, an inventory of urban furniture, a distribution of points of light and / or any other traceable or countable thing in a municipality. It also allows the export of all this data to a text file, kml (Google Earth) and dxf (CAD).

Primer paso LA ENVOLVENTE DE LOS DATOS / First step THE ENVELOPE OF THE DATA

El primer pantallazo del programa es el siguiente:
The first screenshot of the program is as follows:

Podremos elegir entre líneas y puntos. Si elegimos una de ellas, por ejemplo líneas. Aparecerá la segunda línea:

We can choose between lines and points. If we choose one of them, for example lines. The second line will appear:

Lo primero será crear un grupo (en el caso de haber escogido líneas, si hubiéramos escogido Puntos la opción se llamaría conjuntos). Este grupo se crea pulsando sobre Nuevo, se elimina pulsando sobre Elimina y se escoge eligiendo el grupo en el desplegable.
The first thing is to create a group (in the case of having chosen lines, if we had chosen Points the option would be called sets). This group is created by clicking on New, it is deleted by clicking on Delete and it is chosen by choosing the group in the dropdown.

Proceso de creación de grupo

El siguiente paso consiste en la creación de tramo para Líneas o subconjunto para Puntos.
The next step is to create a section for Lines or a subset for Points.

Y por último el subtramo o elemento:
And finally the sub-tranche or element:

Segundo paso EL MARCADO DE LOS DATOS / SECOND STEP MARKING THE DATA

Ahora se nos aparecerá el botón "Marcar" y podremos pulsar sobre el mapa (siempre que nuestro GPS esté activo)
Now the "Marker" button will appear and we will be able to click on the map (as long as our GPS is active)

Tras pulsar, el programa nos preguntará si queremos incorporar alguna información adicional. Y éste es el momento de hacerlo.
After pressing, the program will ask us if we want to include some additional information. And this is the time to do it.

Uno a uno se irán marcando los puntos en el mapa. En el diálogo anterior si hubiéramos pulsado "Cancelar" saldríamos del cuadro de diálogo sin que el programa hiciera nada. Si se hubiera pulsado "Eliminar" borraría el último punto creado.
One by one they will be marking the points on the map. In the previous dialog if we had pressed "Cancel" we would leave the dialog without the program did anything. If "Delete" was pressed, it would delete the last created point.

EL MARCADO AUTOMÁTICO / THE AUTOMATIC MARKING

Si se pulsa la opción "Automático el programa nos lanzará la siguiente pregunta:
If the "Automatic" option is pressed, the program will ask the following question:

Podremos elegir en que el marcado sea por tiempo (segundos) o en distancia (metros). La cantidad se puede modificar y por defecto nos propone 10 (metros o segundos). Si queremos parar y continuar con el método manual se vuelve a pulsar sobre el mismo "checkbox".
We can choose where the dialing is by time (seconds) or distance (meters). The quantity can be modified and by default it proposes 10 (meters or seconds). If we want to stop and continue with the manual method is pressed again on the same "checkbox".

Según se vayan creando los puntos se irán visualizando en la pantalla.
As they are created the points will be displayed on the screen.

Un ejemplo en el caso de Puntos (Colocación de Puntos de luz, farolas)

An example in the case of Points (Placing of points of light, lampposts)

EXPORTACIÓN DE DATOS / EXPORT OF DATA

Si pulsamos sobre el botón "Exporta TXT" nos exportará los datos en formato de texto:
If we click on the "Export TXT" button we will export the data in text format:

Si pulsamos sobre el botón "Exporta KML" nos exportará los datos en formato de KML de Google Earth:
Clicking on the "Export KML" button will export the data in Google Earth KML format:

Si pulsamos sobre el botón "Exporta DXF" nos exportará los datos en formato de CAD:

If we click on the button "Export DXF" we will export the data in CAD format:

Un mensaje nos indicará donde han sido colocados estos archivos.
A message will tell us where these files have been placed.