“Año de la Consolidación del Mar de Grau” “Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Urbanismo” “Escuela Profesional de Ing
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“Año de la Consolidación del Mar de Grau” “Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Urbanismo” “Escuela Profesional de Ingeniería Civil”
Curso:
Análisis Estructural II
Docente:
Mba. Ing. Marlon Robert Cubas Armas
Asignación:
Análisis Matricial en Pórticos con Muros de corte
Integrantes:
- Aguilar Monteza, Luis Job - Pérez Flores, Carlos Alfredo - Valderrama Purizaca, Frank Jesús - Villafuerte Mayanga, Crosby Enrique
Ciclo:
VI
Año Lectivo:
2016-II
Fecha de Entrega:
Martes 20 de Septiembre de 2016
I. Generalidades Con frecuencia las estructuras utilizadas en una edificación deben resistir cargas laterales
de
importancia
sin
experimentar
grandes
deformaciones
o
desplazamientos laterales, y/o poseer resistencia importante ante este tipo de condición de carga (Método Matricial en el Análisis Estructural, Segundo A. Paico pág. 117).
II. Conceptos 2.1. Sistema de Marcos con Muros de Corte En múltiples ocasiones se incluyen muros de corte en los pórticos con la finalidad de rigidizar el sistema estructural y aumentar su resistencia antes cargas laterales. Al ser los muros elementos estructurales más robustos, se incrementa la masa de la estructura (Método Matricial en el Análisis Estructural, Segundo A. Paico pág. 117). 2.1.1. Método de la Columna Ancha Equivalente Según Segundo A. Paico "Método Matricial en el Análisis Estructural" una forma de calcular el desplazamiento lateral del punto centroidal del muro sólido en voladizo es utilizando la siguiente expresión: 𝐹ℎ3 𝐹ℎ 𝛿= + 3𝐸𝐼 𝐺𝐴𝑐 Donde: 𝛿 = Desplazamiento Lateral 𝐹 = Carga lateral ℎ = Altura del muro E = Módulo de Elasticidad I = Momento de Inercia de la Sección G = Módulo de Rigidez
Figura N°01 - Muro en voladizo
Fuente: Método Matricial en el Análisis Estructural, Segundo A. Paico
2.1.2. Muro en voladizo estudiado por Bazan y Meli En cualquier caso lo que se pretende mostrar es que, para fines prácticos, se pueden modelar muros sólidos aislados con suficiente aproximación empleando un elemento viga- columna que tome en cuenta tanto las deformaciones por flexión como por cortante. Esta observación dio origen al método de "marco equivalente", propuesto a finales del siglo XX para estudiar originalmente a muros sólidos acoplados con vigas, y que posteriormente se generalizo a otros a sistemas de marcos con muros. Figura N°02 - Método de Marcos Equivalentes
Fuente: Método Matricial en el Análisis Estructural, Segundo A. Paico
En el método del marco equivalente, los muros se idealizan como, columnas anchas ubicadas en el eje centroidal del muro. En estas columnas anchas se incluyen las deformaciones por cortante. Además se debe considerar también en el modelo que la porción de las vigas que se encuentra dentro de la mitad correspondiente del muro modelado como columna ancha son infinitamente rígidas a flexión (Método Matricial en el Análisis Estructural, Segundo A. Paico pág. 118).
III. Análisis para sistemas duales Figura N°03 - Pórtico en sistema dual
Fuente: Método Matricial en el Análisis Estructural, Segundo A. Paico
3.1. Matriz de Rigidez de las vigas en sistemas duales Figura N°04 - Matriz de Rigidez de las vigas
Fuente: Método Matricial en el Análisis Estructural, Segundo A. Paico
Donde:
3.2. Matriz de Rigidez del Muro de Corte Figura N°05 - Matriz de Rigidez de un Muro de corte de un Pórtico
Fuente: Método Matricial en el Análisis Estructural, Segundo A. Paico Donde: 𝑡
ϕ = 3( ) 2 ℎ
t = peralte h = altura