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“EDIFICIO DE TRES MÓDULOS ESCALONADOS PROGRAMADO EN ANSYS”
El presente documento muestra el desarrollo del análisis de un edificio de tres
módulos escalonados utilizando el programa ANSYS, tomando como propuesta
la siguiente geometría
Considerando como datos iniciales:
DATOS GENERALES
Altura de nivel (m): 3
Número de marcos: 8
Separación entre
marcos (m): 8
MÓDULO “A”:
Número de niveles: 6
Número de crujías: 2
Separación entre
columnas (m): 6
MÓDULO “B”:
Número de niveles: 4
Número de crujías: 2
Separación entre
columnas (m): 6
MÓDULO “C”:
Número de niveles: 2
Número de crujías: 2
Separación entre
columnas (m): 6
Geometría propuesta de marco cabecero
Módulo “A” Módulo “C”Módulo “B”
En el algoritmo se toman como base éstos datos, pero pueden ser modificados
al gusto. Como dato general se encuentra la altura de nivel, debido a que se
considera igual para todos los niveles de los tres módulos. Del mismo modo, la
separación entre marcos es constante a todo lo largo del edificio.
En cuanto a datos particulares de cada módulo se puede variar el número de
niveles, el número de crujías, así como la separación entre columnas, esto en
el eje “x”. Con la restricción de respetar la jerarquía en cuanto a niveles, es
decir, el módulo “A” debe ser mayor o igual al módulo “B” y a la vez el módulo
“B” debe ser mayor o igual al módulo “C”. Inclusive puede haber el caso en que
los tres módulos tengan el mismo número de niveles.
Luego de ingresar los datos anteriores, el programa brinda lo siguiente:
Geometría de edificio
Cabe mencionar que para la construcción de la geometría se construye
inicialmente el marco del frente, ubicado en Z = 0 y se copia hacia atrás, en
dirección “-Z”, según la cantidad y separación de marcos.
A continuación de la geometría, se construyen las áreas correspondientes a
cada módulo, también los puntos de orientación para la correcta alineación
tanto de columnas como de trabes.
Luego de ello continúa el proceso de mallado, en el cual se le solicita al usuario
que ingrese el tipo de columna a utilizar, teniendo como opciones: sección
rectangular de concreto, además de tipo I o tipo caja, ambas de acero.
Una vez seleccionado lo anterior se deben ingresar las características
particulares de la sección, teniendo en claro que el programa utiliza el mismo
perfil para todas las columnas del edificio. Del mismo modo se realiza el
proceso para la selección y uso de perfil para las trabes.
Después se solicita al usuario ingresar datos particulares de las losas, tales
como la resistencia del concreto f’c (Kg/cm2), además del espesor,
considerando el mismo para todas las losas del edificio.
Por otra parte se solicita el factor de carga, el cual es propuesto en 1.4,
también se requiere la carga viva en losa en Ton/m2, aquí termina el ingreso de
datos por parte del usuario.
A partir de éste momento el programa realiza las operaciones correspondientes
para arrojar los resultados, creando los diagramas siguientes:
Diagrama de fuerza axial
Diagrama de fuerza cortante en Y
Diagrama de fuerza cortante en Z
Diagrama de momentos flexionantes en Y
Diagrama de momentos torsionantes
Dichos resultados se resumen en la siguiente tabla:
CONCEPTO MÍNIMO MÁXIMO
Configuración deformada (m) 0.030267
Fuerza axial (ton) -283.591 3.52043
Fuerza cortante Y (ton) -2.58264 2.58264
Fuerza cortante Z (ton) -8.4616 8.41261
Momento Torsionante (ton-m) -2.19145 2.19145
Momento Flexionante Y (ton-m) -14.6444 17.6816
Momento Flexionante Z (ton-m) -3.98462 3.98462
Éstos son los resultados de la propuesta, pero como se mencionó al principio,
se pueden realizar diferentes variaciones en cuanto los datos que solicita el
programa a ingresar por parte del usuario.
Diagrama de momentos flexionantes en Z