analisis estructural 2

Julio - diciembre 2009

MÉTODO SIMPLIFICADO PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE SISTEMAS MURO-MARCO

MÉTODO SIMPLIFICADO PARA EL ANÁLISIS
ESTRUCTURAL DE SISTEMAS MURO-MARCO
Manuel L. Gutiérrez de Velasco R.a

Resumen
Se propone un procedimiento aproximado de solución para la distribución de cargas horizontales en sistemas estructurales compuestos de muros de cortante y marcos, utilizando unamatriz de rigidez simplificada, que puede implantarse
de manera sencilla en una hoja de cálculo de la computadora personal.
Se comprueba la exactitud de la propuesta comparando sus resultados con los de otros métodos. Asimismo, se presentan algunos ejemplos de aplicación.
Palabras Clave: Estructuras muro-marco, Análisis estructural, Métodos matriciales, Flexibilidades, Rigideces, Métodomatricial
simplificado, Muros de concreto, Método de Wang, Método de Khan y Sbarounis, Ecuaciones de Wilbur.
ABSTRACT
It is proposed an approximate solution procedure for distribution of horizontal loads in structural systems made up
of shear walls and frames, using a simplified stiffness matrix, which can be easily implemented in a spreadsheet of a
personal computer.
The accuracy of the proposalis verified by comparing its results with those obtained from other methods. Some
examples of application are also presented.
Keywords: Wall-frame structures, Structural analysis, Matrix methods, Flexibilities, Stiffness, Simplified matrix
method, Concrete walls, Wang Method, Khan and Sbarounis Method, Wilbur Equations.

investigación y desarrollo

RESUMO
Propõe-se um procedimentoaproximado de solução para a distribuição de cargas horizontais em sistemas estruturais
compostos por muros de cisalhamento e armações, utilizando uma matriz de rigidez simplificada, que pode ser facilmente
executada numa planilha do computador pessoal.
Verifica-se a exatidão da proposta, comparando seus resultados com aqueles obtidos por outros métodos. Também
se apresentam alguns exemplos deaplicação.

concreto y cemento

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Palavras-chave: Estruturas muro-armação, Análise estrutural, Métodos matriciais, flexibilidades, rigidezes, Método matricial simplificado, Muros de concreto, Método de Wang, Método de Khan e Sbarounis, Equações de Wilbur.












Notación
D
DF
DW
F
FF
FFI
FI
FW
I
K
KF

Desplazamiento relativo entreniveles de la estructura.
Desplazamiento relativo entre niveles de marcos.
Desplazamiento relativo entre niveles de muros.
( FFI FW ) + I
Matriz de flexibilidades del subsistema de marcos.
Matriz inversa de FF.
Matriz inversa de F.
Matriz de flexibilidades del subsistema de muros.
Matriz identidad.
( KF + KW ).
Matriz de rigideces del sistema de marcos.

Centro Universitario de CienciasExactas e Ingenierías. Universidad de Guadalajara. Correo electrónico: manuelgdev@hotmail.com

a

MÉTODO SIMPLIFICADO PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE SISTEMAS MURO-MARCO

Matriz de rigideces del sistema de muros.
Matriz inversa de K.
Vector de cargas totales.
Vector de cargas en sistema de marcos.
Vector de cargas en sistema de muros.
Vector de rigidez del marco derivado con lasecuaciones de Wilbur.
Deflexión de la estructura
Deflexión de los marcos
Deflexión de los muros
Vector de cortantes en la estructura
Vector de cortantes del sistema de marcos
Vector de cortantes del sistema de muros

Introducción
Para suministrar a los edificios altos con rigidez y resistencia ante cargas laterales, viento y sismo, se pueden utilizar muros
en combinación con los marcos.Asimismo, el sistema de muros coadyuva a portar las cargas verticales y en la subdivisión
de espacios arquitectónicos.
Observaciones efectuadas posteriormente a algunos sismos, muestran que los edificios con sistemas marco-muro
diseñados adecuadamente sufren menos daños estructurales y no estructurales que edificios similares con estructuras
consistentes sólo en marcos (Ref. 1).
El objetivo del...