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Contenidos Formativos

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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.

3. Definir imperfecciones geométricas que pueden ser importantes para iniciar la solución correspondiente al modo de pandeo deseado, especialmente en el caso de estructuras simétricas.

Definir imperfeições geométricas que podem ser importantes para iniciar a solução correspondente ao modo de encurvadura desejado, especialmente no caso de estruturas 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...
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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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En este webinar hemos ejemplificado todos los pasos necesarios para clasificar y comprender nuestro sistema estructural. Se han abordado los temas a continuación:

Consideraciones sobre la utilización del método de análisis modal o de fuerza lateral Consideraciones sobre la posibilidad de usar un modelo plano o espacial Comprobación de los criterios de regularidad estructural Clasificación del sistema estructural Cálculo del coeficiente de comportamiento Control de la contribución de los elementos secundarios a la rigidez lateral del edificio

Errata

Por lapso, los cálculos de los radios de torsión rx y ry, demostrados entre los minutos 1:22:00 y 1:23:20, se han ejecutado erróneamente:

rx – raíz cuadrada del cociente entre la rigidez a torsión y la rigidez lateral en la dirección x ry – raíz cuadrada del cociente entre la rigidez a torsión y la rigidez lateral en la dirección y

En los archivos proporcionados a la derecha, las hojas de Excel...

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El cambio de las condiciones de apoyo es una de las funcionalidades de la secuencia constructiva que permite al ingeniero analizar los efectos en la estructura para diferentes etapas de utilización, sin necesitar utilizar múltiples modelos.

Para este tipo de análisis, cualquier apoyo debe ser modelado como un elemento link, siendo necesario utilizar una rigidez elevada en vez de considerar los grados de libertad fijos. Los valores de las rigideces deben ser suficientemente grandes, pero no demasiado grandes, debido a los problemas numéricos que pueden causar. El usuario debe elegir valores de rigidez entre 100 - 10 000 veces mayor que la rigidez de los elementos conectados que se prevén sufrir deformación. Recomendamos la utilización de valores próximos de 1x1011 kN.m (o kN.m/rad) para modelar el comportamiento rígido de los elementos de hormigón armado.

Aplicable a los programas:

SAP2000 ETABS CSI Bridge


Funcionalidades:​

Nonlinear Staged Construction...

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Con la opción “Uniform to Frame” las cargas pueden ser utilizadas de forma sencilla para una mayor diversidad de situaciones.

El usuario sólo necesita definir los valores de las cargas uniformemente distribuidas a aplicar en cada objeto de área. El programa SAP2000 elabora el cálculo y multiplicación por las anchuras y/o áreas de influencia de las barras y/o nudos incluidos. El usuario tiene total control sobre la forma de distribución de las cargas, que puede ser uni o bidireccional, según el eje local 1 o ejes locales 1 y 2 de cada objeto de área.

Recurriendo a los objetos de área “None” y a diferentes opciones de división de los mismos, el usuario puede optar por evitar modelar revestimientos y otras estructuras secundarias, pero considerarlos en la forma como las cargas generadas son discretizadas. 

Aplicable a los programas:

SAP2000


Funcionalidades:​

Uniform to Frame (Shell) One-way Uniform to Frame (Shell) Two-way Uniform to Frame (Shell) Load Transfer...
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