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Tutoriales

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ETABS y SAFE permiten realizar análisis no lineales teniendo en cuenta los efectos de la fisuración, la fluencia y la retracción en losas y vigas de hormigón armado.

Con este recurso, es posible obtener, de forma sencilla y rápida, las flechas a largo plazo, que a menudo se calculan utilizando coeficientes empíricos y difíciles de justificar.

El objetivo principal de este artículo es demostrar que es posible justificar la reducción de las flechas a largo plazo, utilizando refuerzos de armadura pasiva. Al aumentar el área de armadura de compresión, se reduce la profundidad del eje neutro y la compresión en el hormigón, atenuando así el efecto de la fluencia. Por otro lado, el incremento de la armadura de tracción tiene el efecto de reducir la tensión en la armadura de tracción y, en consecuencia, la deformación unitaria y la apertura de fisuras.

El proceso de cálculo de las losas y vigas fisuradas, puede resumirse como se indica a continuación:

Cálculo de los momentos...
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Las posibilidades de análisis dinámicos con los programas CSI son muy amplias. Un ejemplo de esto es la capacidad de analizar los efectos de la colisión entre dos masas o estructuras.

Para ello, basta crear un elemento o una masa que se desplace a una determinada velocidad. Luego, se definen las posiciones inicial y final (de colisión), cuya relación se simulará a través de un Link del tipo GAP que, cuando se agota el límite definido para su apertura, genera una colisión entre los dos objetos, es decir, se genera una transferencia de energía cinética.

A continuación, se detallan los pasos a seguir para dicho análisis:​

Calcular la fuerza que se pretende aplicar durante un periodo de “x” segundos para que el objeto alcance una velocidad “y” m/s a lo largo de una distancia “z”; Dibujar un nudo o un conjunto de nudos a cierta distancia de la estructura; Asignar al nudo la masa del objeto que va a colidir con la estructura; Dibujar un Link del tipo GAP que conecte el nudo a la...
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El análisis de colapso dinámico se puede utilizar para modelar el colapso progresivo, donde uno o más elementos estructurales se eliminan en poco tiempo, y se evalúan los efectos dinámicos de esta eliminación. Este análisis se utiliza para verificar la capacidad de los elementos estructurales alrededor de los elementos eliminados y para evaluar la redundancia de la estructura y su capacidad de redistribución.

Una operación de eliminación consiste en eliminar uno o más elementos en un momento dado con una cierta duración.

Durante el tiempo de eliminación especificado, el objeto se eliminará del modelo y se reemplazará por las fuerzas nodales del objeto eliminado. Estas fuerzas simulan la presencia del objeto eliminado y se reducen hasta cero durante la duración especificada.

Se eliminará automáticamente un nodo cuando se eliminen todos los demás objetos conectados a él. Es posible eliminar explícitamente un nodo, ya que solo entonces será posible eliminar muelles masas y cargas,...

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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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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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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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