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GRAN MARISCAL DE AYACUCHO
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
INGENIERÍA DE PROYECTO
ANALISIS ESTATICO
COMPUTARIZADO
Profesor:
Patricia Torres
Estudiante:
Ángel González
C.I. 20.494.786
Barcelona, octubre de 2020.
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ANALISIS ESTATICO
COMPUTARIZADO
Profesor: Patricia Torres Estudiante: Ángel González C.I. 20.494. Barcelona, octubre de 2020.
INTRODUCCIÓN
El análisis estructural de una obra civil o de un edificio es una de las partes más importantes de un proyecto constructivo, ya que mediante él nos aseguramos de que nuestra estructura resistirá las cargas y acciones a las que estará sometida en su vida útil. Además, un buen dimensionamiento de la estructura repercutirá en el presupuesto del proyecto, ya que si la obra está sobredimensionada se necesitará más material y por tanto aumentarán los costes. En este sentido, actualmente el cálculo de estructuras no se entiende sin la utilización de programas informáticos que facilitan en gran medida las operaciones. Por lo tanto, el conocimiento y manejo de los softwares utilizados será necesario para poder centrarse en este campo.
inteligentes y en tercera dimensión. De este modo, Revit provee una asociatividad completa de orden bi-direccional. Un cambio en algún lugar significa un cambio en todos los lugares, instantáneamente, sin la intervención del usuario para cambiar manualmente todas las vistas. Un modelo BIM debe contener el ciclo de vida completo de la construcción, desde el concepto hasta la edificación. Esto se hace posible mediante la subyacente base de datos relacional de arquitectura de Revit, a la que sus creadores llaman el motor de cambios paramétricos. Análisis De Cargas Y Comunicación De Cargas Actuantes En Estructuras Cargas: Causa capaz de producir estados tensionales en una estructura. Clasificación según el tiempo de aplicación las cargas se clasifican en: Permanentes: Son las que duran toda la vida útil de la estructura. Comprenden al peso propio de la estructura y el de todas aquellas partes de la construcción rígidas y permanentemente ligadas a ellas. Ejemplo: estructura, instalaciones, cerramientos, revestimientos, contrapisos, etc. Accidentales: son aquellas que cuya magnitud y/o posición pueden variar a lo largo de la vida útil de la estructura (actúan en forma transitoria, existiendo en determinados momentos solamente). Ejemplo: viento, personas, nieve, muebles, terremotos, etc. Clasificación según su estado inercial: (que se refiere al estado de reposo o movimiento en que se encuentra la larga en el momento de actuar) estas se clasifican en: Estáticas: son las que no cambian nunca su estado de reposo o lo hacen lentamente en el tiempo. En todos los casos son las que durante el tiempo que actúan están en estado de reposo, y por extensión también aquellas que tienen estado inercial despreciable, es decir que si bien varían en el tiempo lo hacen en forma muy lenta. Ejemplos: peso propio de cerramientos, solados, instalaciones, estructuras, etc.; publico en salas de espectáculo; personas en oficinas y viviendas. Dinámicas: son las que varían rápidamente en el tiempo. En todos los casos son las que durante el tiempo que actúan están en estado de movimiento (inercial) considerable. Según como sea la dirección del movimiento podemos clasificarlas en: Móviles: son aquellas en las cuales la dirección del movimiento es perpendicular a la dirección en que se produce la carga. Ejemplos: desplazamiento de un vehículo; desplazamiento de una grúa móvil sobre sus rieles; desplazamiento de un tren sobre sus rieles. De Impacto: son aquellas en las cuales la dirección del movimiento es coincidente con la dirección en que se produce la carga. Se caracterizan por un tiempo de aplicación muy breve (instantánea). Ejemplos: choque de un vehículo; movimiento sísmico; publico saltando sobre
gradas en estadios deportivos; acción de frenado (sobre paragolpes en estación terminal de trenes); etc. Clasificación Según Su Ubicación En El Espacio: Concentradas O Puntuales: Son las que actúan sobre una superficie muy reducida con respecto a la total. Ejemplos: columna o viga que apoya sobre una viga. Rueda de un puente grúa sobre la vía. Anclaje de un tensor. Distribuidas: Son las que actúan sin solución de continuidad a lo largo de todo el elemento estructural o parte de él. A la vez se dividen en uniformemente distribuidas y distribuidas no uniformes: Uniformemente Distribuidas: son aquellas que mantienen un mismo valor en toda su expansión. Ejemplos de ellas son el peso propio de una losa, la presión de agua sobre el fondo de un depósito, o el público en una sala de espectáculo. No Uniformemente Distribuidas: Son aquellas en las que varía su valor en los distintos puntos de su extensión. Ejemplos de ellas son la acción del viento, una pared de altura variable, o la presión en la pared de un tanque. Clasificación según su origen: Gravitacionales : Son las cargas que actúan sobre una estructura como consecuencia de la acción de la gravedad. Por lo tanto, siempre tienen dirección vertical (perpendicular a la tierra) ejemplos: peso propio de la estructura, cerramientos revestimientos, instalaciones, solados, revestimientos, etc. muebles, peso del equipamiento, nieve, personas. Eólicas O Carga Del Viento: Son producidas por la acción del viento, es decir la masa de aire en movimiento cuya dirección principal se considera horizontal. Este tipo de cargas no se tiene en cuenta en edificios de menos de 15 m de altura o que la proporción altura/ancho sea menor o igual a 2. Es una carga difícil de determinar, depende de la velocidad, ubicación geográfica, altura y forma de la construcción. Se recurre a los reglamentos donde se encuentran en valores expresados en kg/m2. Carga estática: No uniformemente distribuida ya que disminuye en las capas inferiores por el rozamiento con el suelo. Se considera dirección en direcciones desfavorables. Cargas Sísmicas: Son cargas originadas por los fenómenos sísmicos, que producen sacudimientos y oscilaciones, provocando movimientos del terreno donde se apoya la estructura, exigiendo de estos esfuerzos adicionales para mantenerse en estado de equilibrio permanente. Son vibraciones simultáneas en forma vertical y horizontal (más intensas). Se transmiten a través de las fundaciones, son movimientos convulsivos mayores en los pisos más altos. Especiales: Cargas originadas por movimientos de máquinas o mecanismos: Son producidas por: vibradores, traslado de máquinas, maquinas compresoras, proximidad a vías férreas, autopistas, avenidas, máquinas de ascensores, acumulación de materiales, etc. Pueden ser provocadas por: autos, camiones, aviones. etc.
evaluación se realiza generalmente con el fin de sondear las características de diseño adoptadas contra el criterio de resistencia. El módulo de análisis estático del sistema de modelado de elementos finitos AutoFEM sirve para calcular un estado de tensión estática de las estructuras tridimensionales en el entorno AutoCAD. Este módulo trabaja directamente con modelos de AutoCAD en tres dimensiones y no requiere construcciones adicionales para la resolución de un modelo tridimensional en particular. Los principales resultados de una solución estática son: Campo de desplazamientos de la estructura en los puntos de cálculo de la malla de elementos finitos; Campo de deformación relativa; Componentes de la tensión sobre el terreno; Energía de deformación; Respuesta del nodo (fuerzas de reacción); El campo de la distribución factor de seguridad cepa sobre el volumen de la estructura; Estimación del error de estrés; Estos datos son normalmente suficientes para predecir el comportamiento de la estructura y la toma de decisiones para optimizar la forma geométrica de una parte con el objetivo de asegurar los principales criterios de resistencia de las piezas. Análisis De Los Resultados De Cálculos Computarizados El método matricial de la rigidez es un método de cálculo aplicable a estructuras hiperestáticas de barras que se comportan de forma elástica y lineal. En inglés se le denomina direct stiffness method (DSM, método directo de la rigidez), aunque también se le denomina el método de los desplazamientos. Este método está diseñado para realizar análisis computarizado de cualquier estructura incluyendo a estructuras estáticamente indeterminadas. El método matricial se basa en estimar los componentes de las relaciones de rigidez para resolver las fuerzas o los desplazamientos mediante un ordenador. El método de rigidez directa es la implementación más común del método de los elementos finitos. Las propiedades de rigidez del material son reunidas en una única ecuación matricial que gobierna el comportamiento interno de la estructura idealizada. Los datos que se desconocen de la estructura son las fuerzas y los desplazamientos que pueden ser determinados resolviendo esta ecuación. El método directo de la rigidez es el más común en los programas de cálculo de estructuras (tanto comerciales como de fuente libre). El método directo de la rigidez se originó en el campo de la aeronáutica. Los investigadores consiguieron aproximar el comportamiento estructural de las partes de un avión mediante ecuaciones simples pero que requerían grandes tiempos de cálculo. Con la llegada de los ordenadores estas ecuaciones se empezaron a resolver de forma rápida y sencilla. Calculo Sísmico Computarizado
Las herramientas más utilizadas para el análisis, simulación, estudio y comparación de resultados son los softwares basados en análisis de comportamientos lineales y no lineales de elementos estructurales, análisis por método de elementos finitos, aplicación de diafragmas rígidos y flexibles, análisis dinámicos y estáticos, análisis de grandes desplazamientos y diferentes tipos y combinaciones de aplicación de solicitaciones entre otros. ETABS, Análisis Tridimensional Extendido de Edificaciones, cumple con todos los requisitos anteriormente expuestos, otorgando al usuario, el más amplio radio de acción para un análisis completo y exhaustivo, aplicando las normas sismo resistentes, constructivas y sistemas métricos del país de origen del proyecto. Este software de análisis tridimensional ofrece gran cantidad de herramientas con comandos muy específicos, que promueven el modelado secuencial de todos los elementos estructurales de la edificación. De igual forma, cuenta con todos los parámetros de aplicación para el análisis sísmico, tomando en cuenta el espectro de respuesta, basados en las características del territorio donde será construida la edificación, análisis P Delta, aplicación de combinaciones de efectos y combinaciones modales, basados en SRSS (square root of the sum the square), raíz cuadrada de la suma de los cuadrados y CQC (complete quadratic combination), combinaciones cuadráticas completas.