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Tutoriales

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CSiBridge permite generar y editar modelos estructurales de forma rápida e intuitiva gracias a las herramientas de parametrización automática. Inicialmente, basta con definir el tipo de puente, su sección transversal y el método de construcción. En el caso ejemplificado en este artículo, se trata de un puente en cajón unicelular postensado con sección transversal variable a lo largo de los vanos, construido mediante voladizos sucesivos.

 

El flujo de operaciones para generar un modelo de este tipo será:

 

Modelización de los elementos estructurales Definir el tipo de puente / sección transversal; Definir el método de construcción donde se decidirá la secuencia de construcción de los voladizos y los cierres; Definir los trazados horizontal y vertical; Definir las pendientes laterales;  Definir la posición y las características de las pilas y los estribos, así como sus conexiones al tablero; Definir la posición y las características de los diafragmas; Definir las juntas...
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Conozca las verificaciones obligatorias del Eurocódigo 8 y las herramientas CSI que puede utilizar

Como es ampliamente reconocido, los programas CSI, concretamente SAP2000 y ETABS, tienen características de análisis y post-procesamiento de resultados muy útiles para el análisis sísmico de estructuras.

Sin embargo, en el caso específico del diseño sísmico de edificios de hormigón armado según el Eurocódigo 8, existen múltiples comprobaciones de ductilidad que dependen de detalles específicos del armado de pilares, vigas y muros que no están definidos en los modelos SAP2000 o ETABS.

Teniendo en cuenta que normalmente el análisis y el detallado de las estructuras son fases distintas del proceso de diseño que requieren distintas interfaces y herramientas, la incorporación de todas estas funciones en un único software daría lugar a una mala experiencia de usuario y a una menor productividad.

La aplicación VIS fue concebida precisamente con la intención de ampliar las capacidades...

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Con la herramienta interna Section Designer, incluida en los programas CSI, es posible definir secciones con geometrías complejas aplicables a elementos de barra. Para facilitar y agilizar la definición de estas secciones, existe la posibilidad de importar estas mismas secciones directamente desde un archivo DXF.

Siguiendo unos sencillos criterios a la hora de definir las secciones en formato DXF, tal y como se muestra en la tabla resumen que aparece a continuación, es posible hacer una correspondencia directa entre los elementos diseñados y las secciones a importar. 

 

 

 

Algunos ejemplos de secciones que se pueden importar fácilmente a través de archivos DXF:

 


Figura 1 - Ejemplo de una sección de un Pilar de un Puente.

 


Figura 2 - Ejemplo de una sección tubular metálica con rigidizadores.

 


Figura 3 - Ejemplo de una sección mixta de Acero-Hormigón.

 

Tabla resumen de las correspondencias entre las entidades de los archivos DXF y su...
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El comportamiento elastoplástico de post-pandeo se puede modelizar con el software CSI, siguiendo las líneas generales a continuación:

Discretizar el modelo en elementos suficientemente pequeños para capturar la no linealidad geométrica. Normalmente son necesarios entre cuatro y ocho elementos de barra o Shell por vano. Definir cuidadosamente las condiciones de contorno de la estructura a modelizar. Definir imperfecciones geométricas que pueden ser importantes para iniciar la solución correspondiente al modo de pandeo deseado, especialmente en el caso de estructuras simétricas. Establecer un load case de Buckling con la carga a estudiar. Consultar los resultados para identificar el modo de pandeo relevante. Convertir la configuración deformada de ese modo de pandeo en una imperfección geométrica, utilizando la opción “Analyze>Modify Undeformed Geometry”. Definir un análisis estático no lineal del tipo P-Delta plus Large Displacements, aplicando la carga...
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Según la sección 4.3.2 del Eurocódigo 8, los efectos accidentales de la torsión deben ser considerados a fin de tener en cuenta las incertidumbres en la localización de las masas y en la variación espacial del movimiento sísmico. En el caso de análisis de espectro de respuesta de modelos 3D, estos efectos pueden determinarse mediante la aplicación de cargas estáticas constituidas por conjuntos de momentos torsionales aplicados a cada planta.

Con el software CSI (ETABS e SAP2000) es posible tener en cuenta estos efectos de la torsión en análisis de espectro de respuesta de forma bastante práctica y eficiente:

El momento torsional de cada planta es calculado a partir de la diferencia de cortante entre plantas adyacentes, multiplicada por la excentricidad accidental a lo largo de X e Y, respectivamente. La excentricidad accidental se obtiene mediante la multiplicación del ratio de excentricidad por las dimensiones X e Y de cada planta.

Así, el usuario solo necesita...

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Matemáticamente, el análisis estático no lineal no siempre garantiza una solución única para modelos con determinadas características. Sin embargo, los efectos de inercia en el análisis dinámico y en el mundo real limitan el camino que la estructura puede seguir. Pero esto no es cierto para el análisis estático, particularmente en casos inestables donde la resistencia se pierde debido a la no-linealidad geométrica y/o del material. En estos casos, es necesario cambiar el tipo de análisis para time-history por integración directa y aplicar las cargas de forma casi-estática (muy lentamente).

 

El procedimiento anterior se puede aplicar a modelos SAP2000 (o CSiBridge) de la siguiente manera:

Defina una función time-history de rampa con 20 segundos de duración que incrementará la carga hasta su valor total durante un período de 10 segundos y luego la mantendrá constante durante un período adicional de 10 segundos. Haga una copia de su load case estático no-lineal, modificando...
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Los análisis de buckling lineales predicen la resistencia teórica al pandeo de una estructura con comportamiento elástico lineal. Los valores propios son calculados para la configuración estructural no deformada, considerando las condiciones de contorno y un conjunto determinado de cargas. El análisis de buckling lineal produce un conjunto de coeficientes (“buckling factors”). Las cargas definidas multiplicadas por estos coeficientes llevan la estructura a la inestabilidad elástica.

En una estructura real, las imperfecciones y el comportamiento no-lineal impiden que el sistema alcance esta resistencia teórica al pandeo, así que normalmente los análisis lineales de buckling sobreestiman los valores críticos de las cargas asociadas a la inestabilidad de la estructura. Por lo tanto, para predecir la carga de colapso “real”, recomendamos el uso de análisis no-lineales de pandeo.

Durante un análisis no-lineal de pandeo, la carga se aplica de forma incremental hasta que un pequeño...

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En este webinar hemos enunciado y ejemplificado las condiciones a verificar en el dimensionamiento de las estructuras sísmicas primaria y secundaria.

Estructura sísmica primaria

Comprobaciones de ductilidad global Evitar la formación de un mecanismo plástico de piso blando Comprobaciones de ductilidad local Cálculo del esfuerzo cortante por capacidad en pilares y vigas Limitación de las cuantías de armadura en vigas y pilares Limitación del esfuerzo axil reducido en pilares y muros Cálculo de la longitud de los elementos de contorno confinados de muros Cálculo de la armadura diagonal a disponer en vigas de acoplamiento

Estructura sísmica secundaria

Cálculo de los esfuerzos en los elementos secundarios Comprobación VRD y MRD de elementos secundarios Comprobación de punzonamiento

 

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En este webinar hemos revisado conceptos y aspectos fundamentales de análisis dinámicos mediante elementos finitos y espectro de respuesta, de cara a definir la acción sísmica que será utilizada para dimensionamiento de la estructura:

Masas, amortiguamiento, participación modal, ritz vs eigen y dificultades con muros de sótano o edificios colindantes Definición de los distintos modelos estructurales a utilizar en el cálculo sísmico Definición del modelo estructural para cargas gravitatorias Determinación de la acción sísmica mediante análisis modal espectral Cálculo de los efectos accidentales de torsión Comprobación de los efectos de segundo orden Comprobación del requisito de limitación de daño
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Ejercicio 23 del curso SAP2000 Avanzado

Estudie el comportamiento de un mástil de velero, después de afinarlo para un estado óptimo inicial.

Utilice las diapositivas y modelos en anexo para resolver el problema a continuación:

Modele una estructura que solo alcance una configuración estable después de tensionada y flexionada por cables de acero. Modele todo el proceso de afinación tensando los cables y variando la longitud de las crucetas. Aplique gradualmente cargas externas hasta inestabilizar la estructura. Analice el comportamiento de post-pandeo.

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