M TODO DE LA COLUMNA ANCHA CORREGIDO
Páginas: 12 (2764 palabras)
Publicado: 1 de julio de 2015
INTRODUCCIÓN
Para realizar el análisis sísmico dinámico de edificios de mampostería es necesario conocer la rigidez de entrepiso de los elementos que los componen. En el proceso de diseño es práctica común hacer análisis elásticos, para los cuales se dividen las fuerzas laterales entre un factor de comportamiento sísmico que pretende tomar en cuenta la no linealidad del comportamiento. Sepresenta entonces la interrogante de cómo calcular esta rigidez, especialmente en muros de fachada, que por razones arquitectónicas y de funcionalidad, presentar aberturas en forma de ventanas.
Para realizar el análisis sísmico dinámico de mampostería confinada es necesario calcular su rigidez de entrepiso, lo cual puede lograrse mediante el método de elemento finito, o de una manera más rápida y conbuena aproximación, utilizando el modelo de columna ancha. En caso de más de dos aberturas o de aberturas de geometría más compleja va a resultar aventurado experimentar.
Los muros sólidos pueden representarse en el modelo analítico como columnas anchas equivalentes ubicadas en el centroide del muro, en donde la respuesta inelástica debido a flexión y cortante se modele adecuadamente, y seincorpore la interacción conjunta de la resistencia axial y a flexión del elemento (FEMA, 2000, pp. 6–47).
Un elemento se denomina columna ancha cuando es analizado bajo efectos tanto de flexión como de cortante y se distingue de las columnas normales en donde solo importan las deformaciones por flexión.
En sistemas de muros ó muro-pórtico, se idealiza el muro como una columna ancha, un elementoesqueletal así como los pórticos, con sus propiedades concentradas en su centroide y además se consideran las zonas internas del muro (vigas interiores) como infinitamente rígidas a flexión (Bazán & Meli, 1998, p. 69).
INDICE
OBJETIVO
MÉTODO DE LA COLUMNA ANCHA
Otro método que puede ser utilizado, para el análisis de murosde cortante, es el que consiste en reducir a un modelo con elementos barras interconectados por zonas rígidas, como se ilustra en la Fig. 1. Este es conocido como el Método de Columna Ancha (MCA).
Este método consiste en idealizar a los muros de mampostería como columnas en las cuales se concentran las propiedades a flexión y corte de dichos muros (Bazán y Meli 2001). Esto se lleva a cabomediante el empleo de elementos tipo viga‐columna en programas de análisis estructural (Tena 2007).
Fig. 1 Definición de elementos modelo muro Columna Ancha (Wilson, 1998)
Según Wilson, este método resulta mejor para el modelado de muros de cortante que el MEF por su simplicidad, ya que captura con precisión el comportamiento de la estructura, y se obtienen resultados que puedenser directamente usados en el diseño. Además de la dificultad del EF de capturar la distribución parabólica del esfuerzo cortante y deformación a flexión que se presenta a menudo en los elementos de un marco (Wilson, 1998).
El MCA es uno de los métodos más difundidos para el análisis de estructuras a base de muros. Este es ampliamente recomendado por las NTC-mampostería 2004 para modelar muros ysegmentos de muros sin aberturas o con un patrón regular de aberturas en elevación. Con este método se pueden obtener resultados bastante precisos para muros sin aberturas, si se compara con métodos más refinados, como el de los elementos finitos (Bazan, 1980) o con resultados experimentales considerando secciones transformadas y con las propiedades mecánicas de los materiales obtenidasexperimentalmente (Sánchez, 1998; Arias, 2005).
Para modelar un muro de mampostería confinada utilizando el MCA se consideran las propiedades transformadas de la sección transversal del muro (inercia, área, factor de cortante, etc.) y se asignan a una barra que se coloca en el centroide de este; la zona de la viga que queda dentro del ancho del muro se consideran zonas rígidas con solo 3 GDL (Fig. 2). En...
INTRODUCCIÓN
Para realizar el análisis sísmico dinámico de edificios de mampostería es necesario conocer la rigidez de entrepiso de los elementos que los componen. En el proceso de diseño es práctica común hacer análisis elásticos, para los cuales se dividen las fuerzas laterales entre un factor de comportamiento sísmico que pretende tomar en cuenta la no linealidad del comportamiento. Sepresenta entonces la interrogante de cómo calcular esta rigidez, especialmente en muros de fachada, que por razones arquitectónicas y de funcionalidad, presentar aberturas en forma de ventanas.
Para realizar el análisis sísmico dinámico de mampostería confinada es necesario calcular su rigidez de entrepiso, lo cual puede lograrse mediante el método de elemento finito, o de una manera más rápida y conbuena aproximación, utilizando el modelo de columna ancha. En caso de más de dos aberturas o de aberturas de geometría más compleja va a resultar aventurado experimentar.
Los muros sólidos pueden representarse en el modelo analítico como columnas anchas equivalentes ubicadas en el centroide del muro, en donde la respuesta inelástica debido a flexión y cortante se modele adecuadamente, y seincorpore la interacción conjunta de la resistencia axial y a flexión del elemento (FEMA, 2000, pp. 6–47).
Un elemento se denomina columna ancha cuando es analizado bajo efectos tanto de flexión como de cortante y se distingue de las columnas normales en donde solo importan las deformaciones por flexión.
En sistemas de muros ó muro-pórtico, se idealiza el muro como una columna ancha, un elementoesqueletal así como los pórticos, con sus propiedades concentradas en su centroide y además se consideran las zonas internas del muro (vigas interiores) como infinitamente rígidas a flexión (Bazán & Meli, 1998, p. 69).
INDICE
OBJETIVO
MÉTODO DE LA COLUMNA ANCHA
Otro método que puede ser utilizado, para el análisis de murosde cortante, es el que consiste en reducir a un modelo con elementos barras interconectados por zonas rígidas, como se ilustra en la Fig. 1. Este es conocido como el Método de Columna Ancha (MCA).
Este método consiste en idealizar a los muros de mampostería como columnas en las cuales se concentran las propiedades a flexión y corte de dichos muros (Bazán y Meli 2001). Esto se lleva a cabomediante el empleo de elementos tipo viga‐columna en programas de análisis estructural (Tena 2007).
Fig. 1 Definición de elementos modelo muro Columna Ancha (Wilson, 1998)
Según Wilson, este método resulta mejor para el modelado de muros de cortante que el MEF por su simplicidad, ya que captura con precisión el comportamiento de la estructura, y se obtienen resultados que puedenser directamente usados en el diseño. Además de la dificultad del EF de capturar la distribución parabólica del esfuerzo cortante y deformación a flexión que se presenta a menudo en los elementos de un marco (Wilson, 1998).
El MCA es uno de los métodos más difundidos para el análisis de estructuras a base de muros. Este es ampliamente recomendado por las NTC-mampostería 2004 para modelar muros ysegmentos de muros sin aberturas o con un patrón regular de aberturas en elevación. Con este método se pueden obtener resultados bastante precisos para muros sin aberturas, si se compara con métodos más refinados, como el de los elementos finitos (Bazan, 1980) o con resultados experimentales considerando secciones transformadas y con las propiedades mecánicas de los materiales obtenidasexperimentalmente (Sánchez, 1998; Arias, 2005).
Para modelar un muro de mampostería confinada utilizando el MCA se consideran las propiedades transformadas de la sección transversal del muro (inercia, área, factor de cortante, etc.) y se asignan a una barra que se coloca en el centroide de este; la zona de la viga que queda dentro del ancho del muro se consideran zonas rígidas con solo 3 GDL (Fig. 2). En...
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