Se analiza el edificio en 3D, según se muestra en la figura. El edificio consta de dos luces en la dirección larga de 3 y 5 m respectivamente. En la dirección transversal tiene una luz de 5.00 mts. La altura del piso es de 3.00 mts. El entrepiso es una losa de concreto de 0.15 cm de espesor y con un boquete para módulo de escaleras en el centro de la planta tal como se aprecia.
Utilice unidades de ton-m.
Inicie el modelo creando un nuevo modelo desde la plantilla marco espacial con los siguientes datos:
Número de pisos: 1
Número de luces a lo largo del eje X: 2
Número de luces a lo largo del eje Y: 1
Altura de piso: 3
Longitud a lo largo del eje X: 3 mts
Longitud a lo largo del eje Y: 5 mts.
Modifique la grilla para cambiar o ampliar el segundo tramo de 3 a 5mts, moviendo la grilla en X del punto x=3 a x=5mts.
Definición de elementos
Crear una sección rectangular, llamada Viga de 25 x 40 cm de peralte, de concreto.
Crear una nueva sección rectangular llamada Columna de 30 x 30 cm de concreto.
Asigne la sección Viga a todas los elementos horizontales del modelo y asigne la sección columna a todas las columnas del modelo.
Definición de restricciones.
Seleccione todos los nudos de la base y asígneles un apoyo tipo empotramiento.
Hasta el momento el modelo se vería así:
Definición de la losa de entrepiso.
Defina un elemento tipo shell de 15 cm de espesor con la opción Define Shell Section, Add new Section.
Antes de definir la losa de entrepiso, divida todas las vigas en dos tramos iguales con la opción del menú editar Divide Frame.
Ahora con el comando Quick Draw Rectangular Shell crear dos elementos en cada uno de las dos luces del modelo, seleccionado la herramienta y haciendo clic en cada uno de los dos tramos del modelo. Asígneles a estos nuevos elementos la sección Shell tipo Losa previamente definida.
Cuando se trabaja con elementos tipo Shell para lograr una mayor precisión en el análisis se requiere que estos elementos sean de dimensiones pequeñas, muchos recomiendan utilizar placas de 25 x 25 cm. Por razones de limitación del programa educacional, dividiremos las placas en cuatro elementos solamente, con la ayuda del comando Mesh Shell del menú Edit, seleccionado primero las dos placas. También se requiere que las esquinas de las losas coincidan con puntos en las vigas( en este caso los puntos medios de las vigas), para que se de la compatibilidad de deformación entre la losa y las vigas.
Finalmente elimine la losa ubicada en la esquina superior derecha del primer tramo.
Crear dos vigas perimetrales en la abertura de la losa y una tercera viga uniendo el punto central del eje lateral izquierdo al punto central del sistema de losas y asígneles la sección viga.
Definición de cargas.
Se crearán tres tipos de casos de carga básicos.
El primer caso, llamado pp (peso propio) incluirá solamente el peso propio de la estructura, por lo que use un multiplicador de self –weight de 1.
El segundo caso será para una carga muerta adicional de 0.15 t/m2. Llame a este caso CM.
El tercer caso será para la carga viva, CV. Se usará un valor de 0.3 t/m2.
Combinaciones de carga.
Se incluirá una combinación para el total de carga muerta, por lo tanto crear una nueva combinación que incluya la carga PP más la carga muerta CM.
Crear una nueva combinación para incluir la combinación anterior más la carga viva. (PP + CM + CV).
Asignación de cargas.
Seleccione todos los elementos tipo Losa para asignarlas una carga sobre superficie, con el comando Shell Static Loads à Uniform.
Asigne un valor de 0.15 t/m2 como carga muerta, caso CM.
Con el comando Display Show Loads Shell puede obtener una vista de la carga asignada a los elementos.
Repita el paso anterior para asignar una carga viva de 0.30 t/m2 a los elementos tipo losa.
Resultados.
Con los pasos anteriores se termino de definir el modelo del edificio. Ahora analice la estructura con el comando RUN.
Deformada combinación peso propio más carga muerta.
Momento M11 en los elementos tipo losa y diagrama de momentos para el marco frontal.
Puede obtener una tabla con los valores de las fuerzas para los elementos tipo shell con el comando Display Output Tables y seleccionando uno de las placas.
Para los elementos tipo Shell la salida del programa puede ser dada en términos de fuerzas o de esfuerzos por unidad de ancho del elemento (en este caso el espesor es de 0.15 m). La combinación de signos y las fuerzas que se calculan se presentan en la figura adjunta.
Resumen final
En el modelo se utilizaron elementos tipo placa, los cuales permitieron modelar la losa de entrepiso. Con ello se colocaron cargas sobre la superficie para que el programa realizara la distribución de cargas verticales. Cuando se usan shells es conveniente que estos elementos sean de dimensiones pequeñas 25 cm quizás para obtener una mayor precisión en las fuerzas que se calculan en estos elementos, debido a que el cálculo se hace con base en una interpolación a lo largo de la superficie de los elementos.
Shell, fuerzas internas
3 comentarios:
Saludos ing., una consulta, que consideraciones se debe tener en cuenta para modelar sotanos, me refiero a los puntos de contacto a nivel del terreno, es necesario considerar apoyos fijos?...muchas gracias
En general eso lo decidi Usted, debe consdierar entre otras cosas el tipo de suelo que tenga, si es un suelo blando, dífilmente pueda tener un apoyo fijo.
gr
Saludos, ¿Como puedo hacerle un hueco en el medio de una losa?
Publicar un comentario